Orientador: Clodoaldo Machado. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-02Bitstream added on 2014-08-13T18:01:29Z : No. of bitstreams: 1 000747083_20150923.pdf: 580319 bytes, checksum: 4bdcd00d9bded44fb022199b797710c7 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-09-24T12:18:15Z: 000747083_20150923.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-24T12:19:00Z : No. of bitstreams: 1 000747083.pdf: 2659386 bytes, checksum: c6d8b39a980a19875a3e287e383d4a9e (MD5) / O presente trabalho investigou a degradação fotoquímica do corante tartrazina, amplamente empregado na indústria de alimentos, utilizando métodos espectrofométricos e de cromatografia líquida com detecção de arranjo de diodos (CLAE-DAD) e detecção por espectroscopia de massas (LC-MS/MS). Além disso, através do Teste de Ames, avaliou-se também o caráter mutagênico do corante e de seus subprodutos de fotodegradação. Os estudos de fotólise foram conduzidos utilizando radiação UV e solar, observando-se maior velocidade de degradação sob luz artificial e em solução de pH ácido. A descoloração total de solução 1x10-5 mol L-1 de tartrazina foi obtida após 30 min de exposição à luz UV 125 W, demandando uma dose de energia de 37,8 J cm-2. Os resultados obtidos mostraram a geração de 5 subprodutos, oriundos da abertura do anel de cinco membros, identificados por análises de LC-MS/MS. A análise destes dados permitiu a proposição de uma rota de degradação para o corante tartrazina. O teste de Ames foi realizado para o corante em uma concentração de 5,34 mg/placa e para as soluções obtidas após exposição à radiação UV, e mostrou que a tartrazina não possuí propriedades mutagênicas frente às linhagens TA98 e TA100 de S. typhimurium, com e sem metabolização exógena (fração S9). Na segunda etapa do trabalho, investigou-se a lixiviação dos corantes Reativo Verde 19, Direto Azul 86 e Direto Vermelho 81, empregados na tintura de algodão, quando em contato com suor sintético. Os tecidos tingidos foram submetidos à ação de soluções de suor, mimetizando diferentes valores de pH, composição, temperatura e tempo de contato entre o tecido tingido e o suor. A lixiviação destes corantes na solução foi monitorada utilizando as técnicas de espetrofotometria na região UV-Vís, cromatografia em camada delgada (CCD) e LC-MS/MS. Espectros de massas e os cromatogramas do padrão e das amostras obtidas... / This work investigated the photochemical degradation of the dye tartrazine, widely used in food industry, using spectrophotometric methods and liquid chromatography coupled with diode array (HPLC-DAD) and mass spectrometry (LC-MS/MS) detection. Furthermore, through the Ames test, was studied the mutagenicity of the dye and it`s photodegradation by-products. The photolysis studies were conducted under UV and sunlight, with a more pronounced dye degradation achieved under artificial light in a solution of acidic pH. Total discoloration of a 1x10-5 mol L-1 tartrazine solution was obtained after 30 min of exposure to 125 W UV light, demanding an energy dose of 37.8 J cm-2. The results showed the generation of 5 by-products, derived from the opening of the five-membered ring, identified by LC-MS/MS analysis. The analysis of these data enabled the proposition of a degradation pathway for the dye tartrazine. The Ames test, using Salmonella/microsome, was conducted for the dye at a concentration of 5.34 mg / plate and for the solutions obtained after exposure to UV irradiation, showing that the dye does not possess mutagenic properties for strains TA98 and TA100 of S. typhimurium, with and without exogenous metabolization (S9). In the next step, it was investigated the leaching of dyes Reactive Green 19, Direct Blue 86, Direct Red 81 applied to dye cotton fabrics, when in contact with synthetic sweat. The dyed fabrics were exposed to the synthetic sweat mimicking different pH values, composition, temperature and contact time between the dyed fabric and sweat. The releasing of these dyes in the solutions was monitored using the techniques of UV-Vis spectrophotometry, thin layer chromatography (TLC) and LC-MS/MS. Mass spectra and chromatograms of the Reactive Green 19 standard solution and the samples showed that the dye is extracted from the fabric, by sweat solutions, in all situations tested, and the lower concentrations were found...

Resumo: Efluentes da indústria têxtil são considerados uns dos resíduos mais poluidores dos corpos de água. Os métodos atualmente aplicados para o seu tratamento são ineficazes na eliminação de corantes destes efluentes, levando à busca de estratégias mais eficientes e ecológicas. Uma destas, a biodegradação, refere-se ao uso de microrganismos ou enzimas na degradação de tais substratos coloridos. O presente trabalho objetivou avaliar o efeito de diferentes parâmetros de cultivo na expressão de enzimas envolvidas na degradação de corantes a partir de culturas dos fungos Lentinus crinitus e Lepista sordida, bem como caracterizar a atividade descorante produzida e determinar a sequência parcial do gene que codifica tal atividade em L. crinitus. A atividade descorante em ambos os fungos mostrou-se associada a lacases, cuja expressão foi drasticamente afetada por alterações nas fontes de carbono e nitrogênio no meio de cultura. Foi observada a produção de quatro polipeptídeos (38, 41, 42,5 e 45 kDa) com atividade de lacase em L crinitus e dois para L. sordida (36,5 e 48,5 kDa). A produção máxima de lacase para ambos os fungos foi atingida no 15° dia de cultivo, chegando a 7.000 e 3.721 UE/L para L. crinitus e L. sordida, respectivamente. A suplementação do meio de cultura com compostos aromáticos (álcool veratril, veratraldeído, catecol, vanilina, p-anisidina, ácido ferúlico ou ácido gálico) induziu a produção de lacase em quase todos os casos, com exceção do catecol em L. sordida e ácido gálico em L. crinitus. A atividade descorante nos extratos das duas linhagens manteve-se próxima da máxima em uma faixa ampla de valores de pH e temperatura, porém mostrou-se sensível a pequenas concentrações de sal no meio reacional. A presença de íons metálicos (cobre, manganês, magnésio, zinco, ferro e alumínio) resultou em diferentes efeitos na atividade, sendo que os íons de ferro inibiram completamente a atividade enzimática, enquanto íons de zinco e manganês a estimularam. Os extratos solúveis foram hábeis na descoloração de corantes de diferentes tipos e a presença de mediadores redox, como acetosiringona e siringaldeído, aumentou tanto a atividade descorante quanto o número de substratos descorados pelos dois fungos. Usando primers contendo sequências conservadas das regiões de ligação ao cobre de enzimas lacase de basidiomicetos, foi possível obter dois produtos de 200 e 1400 bp a partir do DNA genômico de L. crinitus. O produto de amplificação menor foi totalmente sequenciado e está localizado entre os sítios de ligação ao cobre I e II. Do amplificado de 1400 bp, foram sequenciadas as duas extremidades que correspondem a 459 e 482 bp. Todos os fragmentos sequenciados apresentaram similaridade superior a 68 % com várias lacases de diferentes gêneros e espécies fúngicas, dentre elas duas espécies do gênero Lentinus: L. tigrinus e L. sajor-caju. Os resultados obtidos indicam que os extratos solúveis destes dois fungos indicam potencial para aplicação industrial e constituem o ponto de partida para a viabilização do uso de lacases provenientes destas linhagens em processos de remoção de corantes de águas residuais. Este é, também, o primeiro relato a respeito da estrutura primária de um gene de lacase em L. crinitus.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Agrarias / Made available in DSpace on 2012-10-16T08:58:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho teve como objetivo avaliar a sanidade de 7 marcas de coloríficos, popularmente conhecidas como colorau, comercializadas em Florianópolis / SC, através da microscopia, com o intuito de encontrar matérias estranhas leves (fragmentos de inseto, parasitas e sujidades); matérias estranhas pesadas (terra e areia) e elementos histológicos do urucum (Bixa orellana, L.) e milho (Zea mays, L.), típicos do produto. As marcas de coloríficos foram denominadas de A, B, C, D, E, F e G; sendo que G foi considerada imprópria por apresentar fragmentos de inseto acima do permitido pela legislação vigente. Nenhuma marca apresentou terra ou areia e todas continham urucum e milho em sua composição.

Este trabalho foi conduzido no sentido de verificar a eficiência de remoção de corantes têxteis por meio do processo de adsorção em batelada utilizando adsorventes preparados a partir da casca do pinhão, pseudofruto da árvore Araucaria angustifólia. Os materiais foram obtidos por carbonização com ácido e ativação química e física da casca de pinhão, um resíduo alimentar que comumente é desprezado. A casca de pinhão in natura (PW), o material carbonizado (C‐PW) e os carvões ativados (CAC e AC‐PW/CPAC) foram empregados na remoção de corantes têxteis de solução aquosa. Durante as etapas de ativação foram ajustados o fluxo de gás de arraste no reator, a taxa de aquecimento e a temperatura final, a fim de se obter carvões ativados com elevada área superficial específica e alta capacidade de adsorção. O processo de carbonização e a ativação conferiram aos materiais uma área superficial específica superior à do material de partida, PW. Para a adsorção dos corantes laranja reativo, vermelho de prociona e verde brilhante foram necessários diferentes tempos de equilíbrio dependendo do adsorvente utilizado. Os carvões ativos foram os materiais que adsorveram o maior percentual de corante em menor tempo de contato. Os modelos de isoterma de Sips e cinético de ordem fracionária de Avrami foram os que melhor se ajustaram aos dados experimentais. Pelo modelo de difusão intrapartícula foi verificado que a adsorção envolveu mais de uma etapa cinética, a primeira correspondendo à difusão intrapartícula e a segunda atribuída à difusão através dos poros do adsorvente seguida pelo estabelecimento do equilíbrio. As faixas de pH favoráveis à remoção dos corantes laranja reativo e vermelho de prociona pelo C‐PW e AC‐PW foram coincidentes com seus potenciais de carga zero, mostrando que o mecanismo de interação foi eletrostático. O desempenho dos carvões ativados CAC e CPAC na remoção do corante verde brilhante foi efetivo numa faixa de pH mais ampla, variando de 2,0 a 10,5, evidenciando a interação do corante com os anéis aromáticos dos adsorventes. Os adsorventes removeram um alto percentual de corantes têxteis presentes em um efluente sintético, indicando alta capacidade de adsorção, equivalente à de carvões ativos comerciais de alta qualidade a baixo custo de obtenção. A entalpia e a entropia de adsorção dos corantes têxteis pelos adsorventes obtidos foram determinadas em experimentos de adsorção nas temperaturas de 298 K a 323 K, utilizando a constante de equilíbrio de Sips (KS). A magnitude da entalpia foi consistente com uma interação física entre o adsorvente e o adsorvato. Os valores negativos de ΔG indicaram que a adsorção foi espontânea e favorável para todas as temperaturas. Os valores positivos de ΔS° confirmaram a preferência das moléculas dos corantes pela superfície dos adsorventes e sugeriram mudanças estruturais ou acomodações no complexo de adsorção carbono‐corante. / This study was conducted in order to verify the efficiency of removal of textile dyes using the batch adsorption process using adsorbents prepared from the Brazilian pine‐fruit‐shell, Araucaria angustifolia. The materials were obtained by acid carbonization and chemical and physical activation from the Brazilian pine‐fruit‐shell, a food waste that is often overlooked. The Brazilian pine‐fruit‐shell (PW), the carbonaceous material (CPW) and the activated carbon materials (CAC and AC‐PW/CPAC) were tested as adsorbents for the removal of textile dyes from aqueous solution. During the stages of activation, the flow of carrier gas in the reactor, the heating rate and the final temperature were adjusted, in order to obtain activated carbons with high specific surface area and high adsorption capacity. The carbonization and the activation process produced materials with specific surface area higher than the starting material, PW. The contact time required to obtain the adsorption equilibrium using CPW and AC‐PW as adsorbents was different. The activated carbonaceous materials adsorbed the highest percentage of dye in less contact time. The Avrami fractionary order kinetic model provided the best fit to experimental data compared with other models. Equilibrium data were better fit to the Sips isotherm model using C‐PW and AC‐PW as adsorbents. The intra‐particle diffusion model showed that the adsorption processes involve more than one single kinetic stage. The first linear part can be attributed to intra‐particle diffusion and the second stage is the diffusion through smaller pores, which is followed by the establishment of equilibrium. The points of zero charge for both adsorbents confirm the ranges of optimal pH values for orange reactive and procion red removal from aqueous solution, showing an electrostatic interaction. The brilliant green dye amount adsorbed per unit of mass was practically constant for the pH values ranging from 2.0 to 10.5. It reinforced the hypothesis that the mechanism of adsorption should takes place by the interaction of the dye with the aromatic rings of the activated carbon. The adsorbents removed a high percentage of textile dyes present in a synthetic effluent, indicating high adsorption capacity, equivalent to that of high quality commercial coal, with low production cost. The enthalpy and entropy of adsorption of textile dyes were obtained from adsorption experiments ranging from 298 to 323 K, using Sips equilibrium constant (KS). The magnitude of enthalpy is consistent with a physical interaction of an adsorbent with an adsorbate. Enthalpy changes (ΔH°) indicate that adsorption followed endothermic processes. Negative values of ΔG indicate that dye adsorption by activated carbon materials is a spontaneous and favorable process for all studied temperatures. Enthalpy changes indicate that adsorption followed endothermic processes. The positive values of ΔS° confirm a high preference of dyes molecules for the carbon surface of adsorbents and also suggest the possibility of some structural changes or readjustments in the dye‐carbon adsorption complex. Besides, it is consistent with the dehydration of dye molecule before its adsorption to carbon surface, and the releases of these water molecules to the bulk solution.

Os efluentes têxteis, quando lançados nos corpos hídricos, reduzem a penetração da luz solar prejudicando os processos de fotossíntese. Além disso, os corantes têm sido apontados como substâncias potencialmente tóxicas. Em geral, os processos de remoção estão fundamentados em sistemas físicoquímicos seguidos de tratamento biológico. O processo de adsorção, além de apresentar alta eficiência de remoção, ainda apresenta como vantagem a facilidade de operação e a possibilidade de utilização de adsorventes de baixo custo. Neste trabalho foram utilizados quatro novos adsorventes alternativos para remoção dos corantes têxteis presentes em soluções aquosas ou efluentes sintéticos. O estudo foi segmentado em três etapas de trabalho. Para a remoção dos corantes RR-194 e DB-53, RB-5 e RO-16 de soluções aquosas, foram testados como adsorventes os seguintes materiais: casca de cupuaçu (CS), talo do açaí (AS) e talo do açaí acidificado (AAS), respectivamente. Para a remoção do corante RR- 120 do efluente sintético, foi avaliada a capacidade adsorvente da microalga verde azulada S. platensis (SP). Com o intuito de comparar a eficiência de remoção da microalga, os testes também foram realizados com carvão ativo comercial. A dessorção do corante RR-120 e a reutilização da microalga foi analisada. Os biossorventes foram caracterizados por espectroscopia FTIR, MEV e curvas de adsorção e dessorção de nitrogênio. Foram realizados estudos cinéticos e de equilíbrio para os sistemas. Para avaliar a capacidade de remoção do corante RR-120 da microalga S. platensis e do carvão ativo comercial, foram analisados os aspectos termodinâmicos do processo. Os estudos utilizando a casca do cupuaçu, o talo do açaí, o talo do açaí acidificado e a microalga S. platensis mostraram que os novos adsorventes são ótimas alternativas de baixo custo para remoção dos corantes têxteis RR-194 e DB- 53, RB-5 e RO-16, e RR-120. Todos os adsorventes apresentaram elevada eficiência de remoção. Os experimentos de dessorção utilizando solução de NaOH 0,50 mol.L-1demonstraram que a microalga S. platensis pode ser reutilizada, com pouca perda de eficiência de remoção, diferentemente do carvão ativo, que, apesar de apresentar uma boa eficiência de remoção, forneceu uma porcentagem de dessorção de cerca de 13%, impossibilitando sua reutilização. A caracterização dos biossorventes mostrou que os grupos hidroxila presentes nos compostos fenólicos e alcoólicos e os carboxilatos devem participar efetivamente do mecanismo de biossorção. Os resultados obtidos com os biossorventes CS, AS e AAS foram mais bem representados pelo modelo de ordem fracionária de Avrami, enquanto que o biossorvente SP foi adequadamente ajustado pelo modelo de ordem geral. O modelo de difusão intra-partícula sugere que a biossorção ocorreu em múltiplas etapas. O equilíbrio foi atingido após 10 e 4 horas de contato dos biossorventes AS e AAS, respectivamente, com os corantes RB-5 e RO-16. O tempo necessário para atingir o equilíbrio entre os corantes RR-194 e DB-53 e o biossorvente CS foi de 8 e 18 horas, respectivamente, enquanto que, para remoção do corante RR-120 com o adsorvente SP e AC, foram necessárias 3 horas. O modelo de isoterma de Sips foi o que melhor representou os sistemas de adsorção utilizando CS, AS e AAS como biossorventes. Para o carvão ativo e para o biossorvente SP, o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de Liu. A capacidade máxima de adsorção dos corantes RB-5 e RO-16 foi de 52,3 mg.g-1 e 61,3 mg.g-1, respectivamente, utilizando AS como biossorvente e 72,3 mg.g-1 e 156 mg.g-1, respectivamente, utilizando AAS como biossorvente. A capacidade máxima de adsorção de RR-194 e DB-53 foi de 64,1 mg.g-1 e 37,5 mg.g-1, respectivamente, utilizando CS como biossorvente, enquanto que a capacidade máxima de adsorção do corante RR-120 foi de 482,2 mg.g-1 e 267,2 mg.g-1, respectivamente, utilizando SP e AC como adsorvente. / The textile effluents when launched into water bodies reduce the penetration of sun light harming the photosynthesis processes. Besides this, the dyes have been pointed out as potentially toxic substances. In general, the removal processes are based on physicochemical systems followed by biological treatment. The sorption process, besides presenting high removal efficiency, it still has the advantage of easy operation and the possibility of usage of low cost adsorbents. In this work, four new alternative adsorbents were used for the removal of textile dye found in aqueous solutions or synthetic effluents. The study was divided in three working steps. For the removal of the dyes RR-194 and DB-53, RB-5 and RO- 16 of aqueous solutions, the following materials were tested as adsorbents: cupuassu shell (CS), aqai stalk (AS) and acidified aqai stalk (AAS), respectively. For the removal of the dye RR-120 of the synthetic effluent the adsorbing capacity of the blue-green microalgae S. platensis (SP) was evaluated. In order to compare the efficiency of microalgae removal, the tests were also performed using commercial activated carbon (AC). The desorption of the dye RR-120 e reusage of the microalgae was analyzed. The biosorbents were characterized through spectroscopy FTIR, MEV and nitrogen adsorption and desorption curves. Kinetic and balance studies for the systems were developed. To evaluate the removal capacity of the dye RR-120 of S. platensis microalgae and the commercial activated carbon, the thermodynamic aspects of the process were analyzed. The studies using the cupuassu shell, aqai stalk, acidified aqai stalk and the S. platensis microalgae showed that the new adsorbents are excelent low cost alternatives for the removal of textile dyes RR-194 and DB-53, RB-5 and RO-16, and RR-120. All adsorbents presented high removal efficiency. The desorption experiments using NaOH 0.50 mol.L-1 solution demonstrated that the S. platensis microalgae may be reused, with a small loss of removal efficiency, different from the activated carbon, which, despite presenting a good removal efficiency, provided a desorption rate of about 13%, preventing its reuse. The characterization of biosorbents showed that the hydroxyl groups found in phenolic and alcoholic compounds and the carboxylates shall effectively participate in the biosorption mechanism. The results obtained with the CS, AS and AAS biosorbents were better represented by the Avrami fractional order model, while the SP biosorbent was properly adjusted by the general order model. The intra-particle diffusion model suggests that the biosorption occurred in multiple stages. The balance was reached after 10 and 4 hours of contact with the biosorbents RB-5 and RO-16 and AS and AAS, respectively. The time needed to reach the balance between the dyes RR-194 and DB-53 and the biosorbent CS was of 8 and 18 hours, respectively, whereas for the removal of the dye RR-120 with the adsorbent SP and AC, 3 hours were needed. The Sips isotherm model was the one which better represented the adsorption systems using CS, AS and AAS as biosorbents. For the activated carbon and the biosorbent SP the model which best suited the experimental data was the Liu’s. The adsorption maximum capacity of the dyes RB-5 and RO-16 were of 52.3 mg.g-1 and 61.3 mg.g-1 using AS as biosorbent, respectively, and 72.3 mg.g-1 and 156 mg.g-1 using AAS as biosorbent, respectively. The adsorption maximum capacity of RR-194 and DB-53 was of 64.1 mg.g-1 and 37.5 mg.g-1 using CS as biosorbent, respectively, whereas the adsorption maximum capacity of the dye RR-120 was of 482.2 mg.g-1 and 267.2 mg.g-1 using SP and AC as adsorbent.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-24T07:26:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266523.pdf: 3107509 bytes, checksum: 3d9c1650b7024a31bf3cc6ade860be7d (MD5) / Este estudo investiga o potencial das matrizes poliméricas de quitosana e quitosana/alginato como agentes encapsulantes para o corante natural antocianina. O corante foi microencapsulado em matriz polimérica de quitosana através das técnicas de impregnação e spray drying e em matriz polimérica de quitosana/alginato através das técnicas de impregnação, coacervação e spray drying. Os produtos resultantes da microencapsulação do corante foram caracterizados por: IV, TGA, DSC e MEV sendo que, tais técnicas comprovaram a eficiência dos métodos empregados no preparo das amostras. As análises de IV e DSC para as amostras de quitosana e quitosana/alginato contendo antocianina sugerem a presença de interações entre corante e matriz polimérica. Análises de MEV revelam que as amostras microencapsuladas apresentaram-se sem poros ou fissuras aparentes, garantindo desta forma, a preservação das características do corante. No estudo de microencapsulação, pela técnica de spray drying, observou-se a influência da temperatura de secagem na produção das amostras, sendo escolhida a temperatura de 160 oC para a produção das partículas. As amostras produzidas por spray drying consistem em pós coloridos e bastante solúveis em água sendo observado o tempo de dissolução total em torno de dez (10) minutos. Após análise morfológica das partículas produzidas através desta técnica, foram determinados os parâmetros de atomização. Para a impregnação do corante em microesferas de quitosana/alginato foi feito inicialmente um estudo de adsorção do corante o qual revelou o pH 2,0, como o melhor pH para a adsorção. Observou-se através deste estudo, que o equilíbrio de adsorção foi atingido em torno de seis horas, sendo a isoterma obtida interpretada pela isoterma de Langmuir (qm = 123,61 mg g-1). Por meio do estudo de liberação do corante na faixa de pH 1,0 a 5,0, pode-se observar que a amostra de quitosana impregnada liberou mais rapidamente o corante em pH 1,0, sendo o mecanismo de liberação do tipo não-Fickiano ou anômalo. Para as microesferas de quitosana/alginato impregnadas e coacervadas a liberação foi mais rápida em pH 5,0 e o mecanismo de liberação foi dependente do pH. Para as microesferas impregnadas o mecanismo determinado foi do tipo não-Fickiano ou anômalo em pH 1,0 e 2,0 e do tipo Fickiano ou #Caso I# em pH 3,0, 4,0 e 5,0. Para as microesferas coacervadas o mecanismo foi do tipo não-Fickiano ou anômalo em pH 1,0, 2,0 e 4,0 e do tipo Super Caso II de transporte em pH 3,0 e 5,0. This study investigates the potential of the polymeric matrices of chitosan and chitosan/a was microencapsulated in polymeric matrix of chitosan through the impregnation and spray drying techniques and in polymeric matrix of chitosan/alginate through the impregnation, coacervation and spray drying techniques. The resultant products of the microencapsulation of the dye were characterized by: IR, TGA, DSC and SEM being that, such techniques had proven the efficiency of the methods used in the microencapsulation procedures. The DSC and IR analyses for the samples of chitosan and chitosan/alginate containing anthocyanin suggest the presence of interactions between dye and polymeric matrix. Analyses of SEM disclose that the microencapsulated samples had not presented pores or apparent cracks, guaranteeing in such a way, the preservation of the characteristics of the dye. In the microencapsulation study, using spray drying technique, it was observed the influence of the temperature of drying in the production of the samples, being chosen the temperature of 160 °C for the production of par ticles. The samples produced for spray-drying consist of coloured powder and sufficiently soluble in water being observed the time of total dissolution around ten (10) minutes. For the impregnation of the dye in microspheres of chitosan/alginate a study of adsorption of the dye was made initially which disclosed pH 2.0, as optimum pH for the adsorption. It was observed through this study, that the adsorption balance was reached around six hours, having been the obtained isotherm interpreted by the isotherm of Langmuir (qm = 123.61 mg g-1). Through controlled release of the dye in acid medium, with the pH range of 1.0 for 5.0, it can be observed that the sample of impregnated chitosan more quickly liberated the dye in pH 1.0, being the release mechanism of the non-Fickian or anomalous type. For the microspheres of chitosan/alginate impregnated and coacervated the release she was faster in pH 5.0 and the release mechanism was dependent of pH. For the impregnated microspheres the definitive mechanism was of the non-Fickian or anomalous type in pH 1.0 and 2.0 and of the Fickian type or #Case I# in pH 3.0, 4.0 and 5.0. For the coacervated microspheres the mechanism was of the non-Fickian or anomalous type in pH 1.0, 2.0 and 4.0 and of Super Case II of transport in pH 3.0 and 5.0.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-10-25T15:47:53Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 910164 bytes, checksum: ed72ba9d57ee28116867643edd48bae4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-25T15:47:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 910164 bytes, checksum: ed72ba9d57ee28116867643edd48bae4 (MD5) Previous issue date: 1997-09-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os corantes são substâncias adicionadas intencionalmente aos alimentos, com o objetivo de conferir cor. São aplicados em grande diversidade de alimentos. Este trabalho teve como meta gerar conhecimentos que possibilitem conhecer o setor de corantes no Brasil. Para sua execução foram distribuídos e coletados questionários entre indústrias e consumidores, assim como foram elaboradas planilhas para observação dos rótulos dos produtos alimentícios. No primeiro levantamento, foi constatado que, do total das indústrias pesquisadas, 54,17% são produtoras de corantes naturais e 12,50% produtoras de corantes sintéticos. Cerca de 36,36% das indústrias abordadas concordam que há uma tendência clara de utilização dos corantes naturais. Os corantes naturais mais produzidos são o urucum e o carmim; nos sintéticos se destaca a tartrazina; e nos inorgânicos, o beta-caroteno. Das 22 indústrias produtoras de corantes pesquisadas, apenas sete conseguem exportar seus produtos. Os países que mais compram corantes do Brasil são Argentina, Venezuela, Uruguai e Paraguai. No segundo levantamento verificou-se a freqüência com a qual os corantes se apresentam nos rótulos das embalagens em diferentes alimentos, agrupados em sete categorias: laticínios, bebidas, doces, carnes, massas, diversos e sorvetes. Dos 769 produtos pesquisados, foi constatado que é grande o número de produtos que não vem especificando o tipo de corante adicionado. O corante carmim é mais encontrado nos sorvetes. Os corantes sintéticos, inorgânicos e sintéticos idênticos aos naturais também são incluídos nessa análise. O terceiro levantamento incluiu uma amostra de 279 pessoas, sendo 81 alunos da pós- graduação, 79 professores e 119 funcionários com níveis médio e superior. Constatou-se que 96,06% dos entrevistados concordam que a cor é um fator muito importante. Do total dos entrevistados, 89,96% afirmam ter o hábito de ler o rótulo dos alimentos, principalmente para saber sobre seus constituintes e o prazo de validade. Cerca de 27,96% dos entrevistados sempre levam em consideração a cor dos alimentos. As indústrias alimentícias tomam como base a IDA para liberação e comercialização dos corantes. Pode ser verificado que todos os corantes sintéticos e sintéticos idênticos aos naturais tiveram sua IDA estabelecida, ao passo que os naturais, caramelos e inorgânicos tiveram sua IDA especificada apenas para alguns tipos. O FDA alega que estes corantes são isentos de certificação, ou seja, não necessitam ser especificados, por não oferecerem riscos à saúde, embora em 1984 tenha sido criada uma IDA para o urucum extremamente restrita (0,065g/kg/Pc). / Colorants are substances purposively added to food to confer color. They are added to a great diversity of food. This work aimed to generate information to foster the knowledge on colorants in Brazil. Questionnaires distributed to industries and consumers as well as observations on food labeling were collected. In the first survey it was verified that 54.17% of the industries studied produced natural colorants and 12.50% produced synthetic colorants. Approximately 36.36% of these industries agreed that there is a clear trend towards the use of natural colorants. The natural colorants most produced are Annatto and Carmine, while tartrazine ranks first among the synthetic and -carotene among the inorganics. Of the 22 colorant-producing industries surveyed, only 7 are exporters. The largest buyers of colorants from Brazil are Argentina, Venezuela, Uruguay and Paraguay. In the second survey, the frequency of colorants listed was verified in package labels of different foods grouped under seven categories: dairy products, beverages, candies, meat, pasta, ice cream and miscellaneous. Of the 769 products surveyed, it was found out that a large number of products do not specify the type of colorant used. Carmine was mostly used in ice cream. The in this analysis. The third survey involved a sample of 279 consumers (81 graduate students, 79 professors and 119 workers of high school and university levels. A total of 96.06% of them agreed that color was a very important factor with 89.96% stating that they have the habit of reading labels, especially checking the ingredients used and period of validity. Approximately 27.96% of those interviewed always take color into account. Food industries use IDA as a basis to liberate and commercialize their colorants. It was observed that all the while the natural, Caramell and inorganic colorants had their IDA specified only for some types. THE FDA claims that these colorants are exempt from certication, i.e., they do not require to be specified since they are harmless to human health. However, the FDA did create an IDA for Annatto in 1984 which was extremely restrictive (0.065 g/Kg/Lc). / Não foi localizado o cpf do autor.

Neste trabalho foram sintetizadas, por coprecipitação a pH constante, hidróxidos duplos lamelares, HDLs, com diferentes cátions na camada brucita (Ti+4, Zn+2 e Fe+3) e diferentes ânions presentes entre as lamelas (carbonato, acetato e benzoato). Após calcinação a 500ºC, os materiais retornaram à estrutura original por contato com água ou soluções salina de carbonato, acetato ou benzoato. Os materiais foram caracterizados por DRX, FTIR, ERD, MEV e TGA. Também foi avaliada a atividade catalítica na fotodegradação do azul de metileno, AM. A obtenção dos HDLs sintetizados foi confirmada pelos difratogramas de raios X e, de acordo com as imagens de MEV, apresentaram as camadas características, inclusive após a calcinação. As distâncias interplanares aumentaram com o aumento do ânion intercalado. O efeito de memória foi confirmado após a exposição dos óxidos mistos com soluções de sais dos ânions. Em relação à atividade fotocatalítica, foi observado que os materiais são muito adsorventes, o que poderia indisponibilizar os sítios ativos onde há geração de radicais ●OH. Os HDLs que apresentaram maiores atividades foram aqueles preparados com o ânion carbonato. Os HDLs com Ti+4 apresentaram resultados comparáveis ao catalisador comercial P25 (100% de TiO2, sendo 70% anatase e 30% rutilo), tendo em vista o menor teor de TiO2 no HDL. Os HDLs com Zn+2 apresentaram resultados semelhantes aos do Ti+4. Os HDLs com Fe+3 somente foram ativos quando em reações de Fenton. / In this study layered double hydroxides, LDHs with different cations in the brucite layer (Ti+4, Zn+2 e Fe+3) and different anions between the layers (carbonate, acetate and benzoate) were synthesized by co-precipitation at constant pH. After calcination at 500°C, the structures were recovered by contact with water or salines solutions of carbonate, acetato or benzoate. The materials were characterized by XRD, FTIR, DRS, SEM e TGA and were evaluated for the methylene blue photodegradation. According to X ray diffraction, the patterns of synthetized LDHs were typical of the layered double hydroxide structure. It was observed that increasing of the intercalated anion increased interplanar distance. The SEM images showed lamellar characteristics before and after calcination. The memory effect was confirmed after exposition of the mixed oxides with anionic solutions by DRX. The photocatalytic experiments showed that the materials are good adsorbents and for this reason, the generation of ●OH radicals in the active sites was inhibited. The carbonate materials were more active than the others. The Ti+4 LDHs showed similar results to the P25. The LDHs containing Zn+2 exhibited similar results to the Ti+4. The Fe+3 LDHs were active only in Fenton reaction.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-05-19T04:09:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333535.pdf: 3680967 bytes, checksum: 607128c21dd5ca387f9dfe31376f8ad4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Uma série de 4-(fenilmetilenimino)fenóis nitrossubstituídos 1a-4a foi sintetizada e caracterizada pelas técnicas de IV, RMN de 1H, RMN de 13C, espectrometria de massa e ponto de fusão. A desprotonação em solução dos compostos levou à formação dos corantes 1b-4b, os quais revelaram ser solvatocrômicos, apresentando comportamento típico de solvatocromismo reverso. O comportamento obtido pela técnica de UV-vis foi explicado com base na interação dos corantes com o meio através de efeitos combinados, tais como, interações não específicas do soluto-solvente e ligação de hidrogênio entre os solventes e os grupos nitro e fenolatos. Os corantes 1b-3b foram utilizados como sondas para investigar misturas binárias de solventes puros e o comportamento sinérgico observado foi atribuído a interações solvente-solvente e soluto-solvente. Um comportamento muito incomum ocorreu com o corante 4b, que tem em sua estrutura molecular dois substituintes do tipo nitro como grupos elétron-aceitadores e dois grupos do tipo fenil nas posições orto do grupo fenolato elétron-doador. Em misturas de água com álcool, o valor de ET (4b) aumenta do álcool puro (metanol, etanol, e propan-1-ol) até a adição de até 80-96 % de água. Subsequentemente, a adição de uma pequena quantidade de água provoca uma redução muito acentuada no valor de ET (4b) (em metanol, isso corresponde a um desvio batocrômico de 543 para 732 nm). O sistema estudado representa o primeiro exemplo na literatura de um interruptor solvatocrômico que pode ser ativado por uma mudança súbita na polaridade do meio e a cor das soluções pode ser facilmente revertida pela adição de pequenas quantidades de um dos cossolventes. Em uma segunda parte do trabalho, o polímero etil(hidroxietil)celulose (EHEC) foi funcionalizado com os corantes solvatocrômicos merocianina de Brooker (MB) ou 4-(piridin-4-ilmetilenoamino)fenol. Os polímeros modificados foram facilmente transformados em filmes, que podem ser usados como sistemas de detecção cromogênico e fluorogênico (no caso da MB) altamente seletivos para a detecção de cianeto em água. O filme feito com a EHEC e a MB apresentou um limite de detecção (LD) de 1,9 × 10-5 e 1,0 × 10-7 mol L-1. Esse filme foi aplicado com sucesso na detecção de cianeto em raízes de mandioca (Manihot esculenta Crantz), que são uma fonte conhecida de cianeto biológico endógeno. O LD apresentado pelo filme funcionalizado com 4-(piridin-4-ilmetilenoamino)fenol foi de 9,36 × 10-6 mol L-1 de cianeto em água. Foi verificado que a cadeia polimérica protege as unidades de detecção do meio aquoso, o que explica a capacidade do sistema estudado para detectar concentrações muito pequenas de CN- em água, pois tal aplicação não é possível se apenas os corantes são usados em água.<br> / Abstract : Four 4-[[(4-nitrophenyl)methylene]imino]phenols 1a-4a were synthesized and characterized by IR, 1H NMR, 13C NMR and mass spectrometric techniques, as well as by melting points. After deprotonation in solution, they formed the solvatochromic phenolates 1b-4b, which revealed a reversal in solvatochromism. Their UV-vis spectroscopic behavior was explained on the basis of the interaction of the dyes with the medium through combined effects, such as nonspecific solute-solvent interactions and hydrogen bonding between the solvents and the nitro and phenolate groups. Dyes 1b-3b were used as probes to investigate binary solvent mixtures, and the synergistic behavior observed was attributed to solvent-solvent and solute-solvent interactions. A very unusual UV-vis spectroscopic behavior occurred with dye 3d, which has in its molecular structure two nitro substituents as electron-acceptor groups and two phenyl groups on the phenolate electron-donor moiety. In alcohol/water mixtures, the ET(4b) values increase from pure alcohol (methanol, ethanol, and propan-1-ol) until the addition of up to 80-96% water. Subsequently, the addition of a small amount of water causes a very sharp reduction in the ET(4b) value (for methanol, this corresponds to a bathochromic shift from 543 to 732 nm). This represents the first example of a solvatochromic switch triggered by a subtle change in the polarity of the medium, the color of the solutions being easily reversed by adding small amounts of the required cosolvent. In a second part of this thesis, the polymer ethyl(hydroxyethyl)cellulose (EHEC) was functionalized with the solvatochromic dyes Brooker?s merocyanine (BM) or 4-((pyridin-4-ylmethylene)amino)phenol. The modified polymer was easily transformed in a film, which could be used as a highly selective chromogenic and fluorogenic (in the case of BM) chemosensor for the detection of CN- in water. The film made with EHEC and BM showed detection limits of 1.9×10-5 and 1.0×10-7 mol L-1. This film was successfully applied to the detection of CN- in cassava (Manihot esculenta Crantz) roots, which are a well-known source of endogenous biological CN-. The detection limit determined for the funcionalized film with 4-((pyridin-4-ylmethylene)amino)phenol was 9.36×10-6 mol L-1 for CN- in water. The polymeric chain protects the sensing units from the medium, thus explaining the ability of this ensemble to detect very small concentrations of CN- in water, which is not possible if only the dyes are used in water.