SILVA, L. C. A. da. Efeito da desidratação osmótica assistida por ultrassom no processo de secagem convectiva de abacaxi pérola. 2012. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-01-18T12:29:10Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_lcasilva.pdf: 1058389 bytes, checksum: 99678f5f25c7741bd0091dbc4c31e06f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-02-08T18:17:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_lcasilva.pdf: 1058389 bytes, checksum: 99678f5f25c7741bd0091dbc4c31e06f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-08T18:17:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_lcasilva.pdf: 1058389 bytes, checksum: 99678f5f25c7741bd0091dbc4c31e06f (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / Despite its importance as a major world producer, Brazil has a minimal share in the international market of fruit. Part of the production that does not meet minimum quality standards for export is lost after harvest. Thus, these fruits could be dried to preserve part of production that is not consumed or exported, thereby increasing the shelf life of fruit, reducing shipping weight and provide more income to the producer. The demand for low-calorie foods and non-caloric sweeteners is increasing every day. Individuals, who for many reasons need to replace sucrose with non-caloric sweeteners, look for products that are provided with taste and characteristics similar to those of sucrose, as a result, the present study was to evaluate the effects of osmotic dehydration and ultrasound as pretreatment to drying process and the optimization for the production of dehydrated pineapple (Ananas comosus) reduced calorie. When the pineapple in the proportion 3:1 to fruit water (w / w), has the action of the ultrasound probe (200w) in distilled water as liquid medium for 5 minutes, there was the highest value, loss of water, loss of sound and effective diffusivity. In this condition the diffusivity of pineapple increased 2.8 fold when compared to non-pretreated pineapple (fresh), leading to a reduction of 49.66% of the time required to remove 90% of the fruit of the initial water, reducing the total drying time. By optimizing the process data (ratio water / fruit 3:1 (w / w) for 20 minutes on ultrasound) followed by impreguinação stevia solution 10% was possible to reduce the energy value of the pineapple 17.97 %, keeping the colors of fresh fruit after processing. What makes the use of ultrasound technology in an efficient reduction of processing time of dried fruit and participation in the development of new products. Thus, the sonication figure as an alternative technology for obtaining reducing the processing time of fresh fruits of dried fruit and participation in the development of new products. / Apesar de sua importância como grande produtor mundial, o Brasil tem participação inexpressiva no mercado internacional de frutas. Parte da produção que não atende aos critérios de qualidade mínimos para exportação são perdidos após a colheita. Desta forma, estas frutas poderiam ser desidratadas para preservar parte da produção que não é consumida ou exportada, aumentando desta forma a vida de comercialização da fruta, reduzindo o peso para transporte e provendo maior renda ao produtor. A procura por alimentos de baixa caloria e adoçantes não calóricos vem aumentando a cada dia. Os indivíduos, que por diversas razões precisam substituir a sacarose por adoçantes não calóricos, procuram por produtos que sejam dotados de gosto e características próximas às da sacarose, em virtude disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do ultrassom e da desidratação osmótica como pré-tratamento ao processo de secagem, bem como a otimização deste para a produção de abacaxi (Ananas comosus) desidratado com valor calórico reduzido. Quando o abacaxi, na proporção 3:1 de água para fruta (p/p), sofreu ação do ultrassom de ponteira (200W), em água destilada como meio líquido, por 5 minutos, observou-se os maiores valores para, perda de água, perda de sólidos e difusividade efetiva. Nessa condição a difusividade do abacaxi pérola aumentou 2,8 vezes, quando comparado ao abacaxi sem pré-tratamento (in natura), levando a uma redução de 49,66% do tempo necessário para remover 90% da água inicial dessa fruta, reduzindo o tempo total da secagem. Com a otimização dos dados do processo (proporção água/fruta 3:1 (p/p), por 20 minutos sobre ultrassom) seguido de impreguinação em solução de estévia a 10%, foi possível reduzir o valor energético do abacaxi em 17,97%, mantendo as cores da fruta in natura após processamento. O que torna a utilização do ultrassom uma eficiente tecnologia na redução de tempo de processamento de frutas secas e na participação deste no desenvolvimento de novos produtos.

VELOSO, C. B. Estudos de adsorção de inibidor de incrustação em rocha testemunho do tipo arenito. 2012. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-04-22T16:27:22Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_cbveloso.pdf: 954533 bytes, checksum: 9903123bf75c5ee27fa01a555385bdbd (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-04-22T16:27:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_cbveloso.pdf: 954533 bytes, checksum: 9903123bf75c5ee27fa01a555385bdbd (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-22T16:27:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_cbveloso.pdf: 954533 bytes, checksum: 9903123bf75c5ee27fa01a555385bdbd (MD5) Previous issue date: 2012-12-20 / Seawater injection in oilfield is technic used to recover petroleum in production units. However, this method induces scale formation because formations water is incompatible with injection water. The salt deposition reduces oilfield production and induces blocking of production lines, increasing costs with corrective maintenance. To reduce theses damages was used the squeeze technic, where a scale inhibitor is adsorbed in rock surface to avoid crystals formation. With that, to understand the mechanism of inhibitor retention in the rock, was realized studies in bed fixed with particles of sandstone rock, with 605 µm medium diameter, and scale inhibitor commercial. Isotherms of N2 adsorption/desorption and XDR analyses were realized to characterization of rock and FTIR analyses to determine of composition inhibitor. Tests adsorption were realize at 303, 323 and 353 K, with flow of 0.1 mL/min and at inhibitor concentration 1 to 10 mg/mL. Optical Emission Spectroscopy Inductively Coupled Plasma (ICP-OES) was used to determinate inhibitor concentration in the effluent and build isotherms and breakthrough curves. Furthermore, simulations of the system were realized to estimate mass transfer parameters. The bed showed of 57% porosity and axial dispersion of 0.178 cm2/min. The rock is constituted to silicon oxide and particles showed of 0.68% porosity and density of 2.66 g/cm3. The inhibitor has phosphorus in its composition and this was monitored by ICP to determine the inhibitor concentration at the bed outlet. With adsorption isotherms observed maximum capacity adsorbed was 3 to 28 mg/g. The mathematical model proposed to simulated this system had a good adjusted and was possible estimated some parameters of mass transfer as global mass transfer coefficient of mass transfer and tortuosity of adsorbents. It was observed from the data obtained that the inhibitor is adsorbed on the solid surface, because the particle had low porosity and tortuosity. / A injeção de água do mar em poços de petróleo para recuperação do óleo é o mecanismo mais empregado nas unidades de produção. Entretanto esse método provoca a formação de incrustação, devido à incompatibilidade salina com a água de formação do poço. A deposição de sais reduz a produtividade dos poços e causa entupimento das linhas de produção, aumentando, assim, os custos com manutenções corretivas. A fim de reduzir esses danos utiliza-se a técnica squeeze de injeção de inibidor de incrustação, na qual o anti-incrustante é adsorvido na superfície da formação rochosa evitando a formação dos cristais. Com isso, a fim de compreender o mecanismo de retenção do inibidor na rocha realizou-se estudos de adsorção em leito fixo utilizando uma rocha do tipo arenítica desagregada, com diâmetro médio de partícula igual 605 µm e um inibidor de incrustação comercial. Foram levantados as isotermas de adsorção/dessorção de N2 e ensaios de DRX para caracterizar a rocha bem como ensaios de FTIR para determinação de uma possível composição do inibidor. Os ensaios de adsorção foram realizados nas temperaturas de 30, 50 e 80ºC, a uma vazão de 0,1 mL/min e variou-se a concentração de alimentação do inibidor de 1 a 10 mg/mL. Utilizou-se a técnica de Espectroscopia de Emissão Ótica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES) para determinar a concentração de inibidor no efluente e construir as curvas de breakthrough e as isotermas. Além disso, foi realizado simulação do sistema para estimativa de parâmetros de transferência de massa. O leito estudado apresentou porosidade de 57% e dispersão axial de 0,178 cm2/min. A rocha é constituída por óxido de silício e as partículas apresentaram porosidade de 0,68% e 2,66 g/cm3 de massa específica. O inibidor apresentou fósforo na sua composição sendo esse monitorado pelo ICP para determinação da concentração de inibidor na saída do leito. Com as isotermas de adsorção, observou-se que a capacidade máxima adsorvida variou de 3 a 28 mg/g. O modelo matemático proposto para simular o sistema trabalhado se ajustou bem aos dados experimentais e foi possível estimar alguns parâmetros de transferência de massa como coeficiente global de transferência de massa e a tortuosidade médias das partículas adsorventes. Observou-se pelos dados obtidos que o inibidor é adsorvido na superfície do sólido, pois a partícula apresentou baixa porosidade e tortuosidade.

FARIAS, V. L. de. Aumento do rendimento do extrato de pimenta (Capsicum frutescens L.): utilização de preparações enzimáticas comerciais. 2013. 152 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-05-14T17:14:27Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_vldefarias.pdf: 7089816 bytes, checksum: 38461f02dd118ef4d2d33361f4bdaa4f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-05-21T18:26:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_vldefarias.pdf: 7089816 bytes, checksum: 38461f02dd118ef4d2d33361f4bdaa4f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-21T18:26:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_vldefarias.pdf: 7089816 bytes, checksum: 38461f02dd118ef4d2d33361f4bdaa4f (MD5) Previous issue date: 2013-03-08 / Besides having beneficial compounds to human health, peppers are well appreciated for its pungency. Due to its high convenience, a very popular way of consumption of red peppers is in the form of sauces, which production techniques vary depending on the company. The aim of this work was to study the enzymatic maceration of tabasco pepper pulp (Capsicum frutescens L.) in order to increase the yield of its extract, allowing a new process for the preparation of the sauce. We evaluated the influence of the salt on the autochthonous fermentation; the enzymatic maceration of the pulp; the fermentation of the pulp previously macerated, and the yield of the extract from pulps treated and not treated with enzymes. According with each experiment, the analyzed parameters were: autochthonous microbiota, endogenous enzymes activity, color, consistency, carotenoids and capsacinoids concentrations. Finally, the sauces prepared with the extracts from both macerated and non-macerated pulps were sensorially analyzed. Adding salt to the pepper pulp reduced the population of heterofermentative lactic-acid bacteria, resulting in the absence of gas during the fermentation process. Enzymatic maceration in Erlenmeyer flasks under stirring, at times greater than 6 hours, resulted in changes of the pulp color and odor, and favored the growth of aerobic fungi. The conditions for the enzymatic maceration which resulted in greater reduction of pulp consistency were: capped glass vials, addition of 20% water (w/w pulp), 1000 L.gpulp-1 Pectinex AR and Celluclast at 50°C, without stirring. The enzymatic treatment prior to fermentation resulted in a darker red pulp, with phase separation and a higher extract yield. Sauces made from the not macerated (Sauce 1) and macerated (Sauce 2) pepper pulps showed similar acceptability for color and similar aroma and flavor characteristics, however Sauce 2 showed higher intensity of fruity aroma and lower burning sensation (p<0.05). Although the enzymatic maceration of the pepper pulp have promoted higher extract yield and good capsaicinoids recovery, the sauce made from this pulp was not the most accepted by the panelists, mostly because the general pepper consumers appreciate the burning sensation in pepper sauces, and the enzymatic maceration have caused a reduction in the perception of that attribute. However, it is noteworthy that the sauces were equally accepted in terms of flavor. Thus, this technology can be applied to increase the yield of pepper extract, with less waste, and produce pepper sauce with less burning sensation, in order to please consumers that dislike it in the traditional pepper sauces. / Além de possuírem compostos benéficos para a saúde humana, as pimentas são muito apreciadas pela sua pungência. Devido a sua elevada conveniência, uma maneira muito popular de consumo de pimentas vermelhas é na forma de molhos, cujas técnicas de produção variam dependendo da empresa. O objetivo geral deste trabalho foi estudar a maceração enzimática de polpa de pimenta tabasco (Capsicum frutescens L.) para aumentar o rendimento do seu extrato, permitindo um novo processo para a elaboração do molho. Foram avaliados a influência do sal na fermentação autóctone da polpa de pimenta, a maceração enzimática da polpa, a fermentação da polpa previamente macerada e o rendimento em extrato a partir da polpa tratada com enzimas e da não tratada. De acordo com cada experimento, os parâmetros analisados foram: microbiota autóctone, atividade de enzimas endógenas, cor, consistência, concentração de carotenoides e de capsaicinoides. Por fim os molhos elaborados com os extratos provenientes das polpas macerada e não macerada foram analisados sensorialmente. A adição de sal à polpa de pimenta reduziu a população das bactérias ácido-láticas heterofermentativas, resultando na ausência de gás durante o processo fermentativo. A maceração em erlenmeyers sob agitação, em tempos superiores a 6 horas, provocou alteração da cor e do odor da polpa, além do crescimento de fungos aeróbicos. As condições para a maceração enzimática que resultaram em maior redução de consistência foram: frascos de vidro tampados, adição de 20% de água (m/m polpa), 1000 L.gpolpa-1 de Pectinex AR e de Celluclast a 50°C, sem agitação. O tratamento enzimático antes da fermentação resultou em uma polpa com coloração mais vermelha e escura, com separação de fases e maior rendimento de extrato. Os molhos elaborados a partir da polpa de pimenta não macerada (Molho 1) e macerada (Molho 2) apresentaram aceitação de cor e características de sabor e aroma semelhantes, entretanto o Molho 2 apresentou maior intensidade de aroma frutal e menor ardência (p<0,05). Ainda que a maceração enzimática da polpa de pimenta tenha promovido maior rendimento em extrato e boa recuperação de capsaicinoides, o molho formulado a partir dessa polpa não foi o mais aceito pelos julgadores, devido os consumidores de pimenta, em geral, serem apreciadores da ardência em molhos de pimenta, e a maceração enzimática ter causado a redução da percepção desse atributo. Entretanto vale ressaltar que os molhos foram igualmente aceitos quanto ao sabor. Assim, essa tecnologia pode ser aplicada para aumentar o rendimento de extrato de pimenta, com menos geração de resíduos, e produzir molhos de pimenta com menor pungência, para agradar a um público que não aprecia a elevada ardência dos molhos de pimenta tradicionais.

MOURA, P. A. S. Assessing the potential of activated carbons from polyethylene terephthalate (PET) as adsorbents to separate co2 from flue gas. 2017. 65 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-04-04T11:28:25Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_pasmoura.pdf: 2136164 bytes, checksum: 576cf8f1e329b76a9c17590e830b8033 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-12T16:20:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_pasmoura.pdf: 2136164 bytes, checksum: 576cf8f1e329b76a9c17590e830b8033 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T16:20:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_pasmoura.pdf: 2136164 bytes, checksum: 576cf8f1e329b76a9c17590e830b8033 (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / The Greenhouse Effect is a serious problem that concerns all countries and a solution to minimize or slow down this effect is mandatory. Increases in temperature and sea water level have caused some relevant impacts that can be felt by most of the world population. Carbon Dioxide (CO2) is claimed as one of the main causes of this effect. Another problem in our society is the increasing production of Polyethylene Terephthalate (PET) polymers along the years, mainly used as soft drink bottles. Post-consumption bottles disposal is a huge problem to the world. The production of activated carbons from PET wastes generates materials with interesting properties for gas adsorption and storage. The aim of this work is to assess the potential of these activated carbons from PET (ACPXs) as adsorbents to separate CO2 from flue gas. ACPXs have an exceptionally high surface area with pore sizes concentrated in a very narrow range (0.5-2 nm) and a hydrophobic surface with nearly no functional groups. Increasing burn-off degrees (22, 41 and 76%) led to adsorbents with a broader pore size distribution (PSD), but all mainly in the range of micropores. Single gas and mixed gas isotherms with CO2 and N2 reveal that the samples have an interesting selectivity for flue gas separation. These adsorbents have a high affinity for CO2, ACPX-76 reaching an adsorption uptake of 6.323 mmol g-1 at 4 bar and 298 K. On the other hand, sample ACPX-22 has a higher narrow microporosity proportion (97.3%), which in turn gives a higher selectivity for CO2 over N2 (15.98 at 4 bar and 298 K). The differential adsorption enthalpy curves are typical of highly microporous samples reaching values close to those found in zeolites (40 kJ mol-1) for low loadings, going down to values only slightly above the neat of condensation of CO2 (17 kJ mol-1) at higher loadings. It was found that the higher the burn-off, the wider the PSD and hence the greatest CO2 capacity may be achieved. Nevertheless, higher CO2/N2 selectivities are found for the less activated sample, which has the lowest burn-off, lowest CO2 uptake and the narrower Pore Size Distribution (PSD). The best trade-off of these parameters (working capacity, selectivity and adsorption enthalpy) was found for sample ACPX-41, with an intermediate burn-off, by comparison of an adsorbent performance indicator (API), as proposed in the literature. / O Efeito Estufa é um grave problema que preocupa todos os países, fazendo-se necessário encontrar uma solução definitiva para minimizar ou desacelerar seu efeito. O aumento da temperatura e do nível dos oceanos são alguns relevantes efeitos que podem ser sentidos por toda a população mundial. A concentração de Dióxido de Carbono (CO2) no ar atmosférico é um dos principais responsáveis por este efeito. Outro grande problema em nossa sociedade, é a alta produção e acúmulo de resíduos de polímeros de Polietileno Tereftalato (PET) nos últimos anos, principalmente, como embalagens para produtos líquidos. A produção de carbonos ativados a partir do PET gera materiais com propriedades interessantes para a adsorção de gases e armazenamento. O objetivo central deste trabalho é avaliar o potencial destes carbonos ativados de PET (ACPX’s) como adsorventes para a captura de CO2 presente em diferentes correntes gasosas, como em gases de combustão. ACPX’s tem altos volume de poro e área superficial com uma estreita distribuição de tamanho dos poros (0,5-2 nm) e uma superfície hidrofóbica, praticamente, sem grupos funcionais. Isotermas mono e multi componentes com CO2 e N2 revelaram uma seletividade interessante para um cenário de separação de gases de pós-combustão. Foram produzidos carbonos ativados em distintas condições de ativação, que levaram a distintos graus de “burn-off” (22, 41 e 76) e distribuição de tamanho de poros. Estes adsorventes têm uma elevada afinidade para o CO2, ACPX-76 atinge a capacidade de adsorção de 6,323 mmol g -1 a 4 bar e 298 K. Por outro lado, a amostra ACPX-22 tem uma maior proporção de microporosidade estreita (97,3%), Por sua vez, uma maior seletividade para o CO2 em relação a N2 (15,98 a 4 bar e 298 K). A curva de entalpia de adsorção diferencial é típica de amostras altamente microporosas que atingem valores próximos aos encontrados em zeólitas (40 kJ mol-1) para cargas baixas, descendo para valores apenas ligeiramente acima da pura condensação de CO2 (17 kJ mol-1) a cargas mais elevadas. Verificou-se que quanto maior a queima, maior a Distribuição do Tamanho de Poros (PSD) e, portanto, a maior capacidade de CO2 pode ser alcançada. No entanto, maiores seletividades de CO2 / N2 são encontradas para a amostra menos ativada, que tem a menor queima, menor absorção de CO2 e o PSD mais estreito. O melhor comprometimento desses parâmetros (capacidade de trabalho, seletividade e entalpia de adsorção) foi encontrado para a amostra ACPX-41, usando um indicador.

BARROS, E. M. Produção de etanol por sacarificação e fermentação simultâneas a partir do bagaço de caju pré-tratado com Ácido-Álcali. 2015. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-12-11T12:46:01Z No. of bitstreams: 1 2015_disembarros.pdf: 1996242 bytes, checksum: d07a4607aa310b6b5f74fe5950e6b45b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-12-18T13:47:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_disembarros.pdf: 1996242 bytes, checksum: d07a4607aa310b6b5f74fe5950e6b45b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-18T13:47:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_disembarros.pdf: 1996242 bytes, checksum: d07a4607aa310b6b5f74fe5950e6b45b (MD5) Previous issue date: 2015-08-25 / In this work was studied ethanol production from cashew apple bagasse after acid followed by alkali pretreatment (CAB-OH) using theSimultaneous Saccharification and Fermentation (SSF) processes. In SSF process was utilized the yeast Kluyveromycesmarxianus ATCC36907and the enzymatic complex Celluclast1.5L (30 FPU.gcellulose-1). The assays were conducted in 250mL Erlenmeyer flasks with 100mL of culture medium (sodium citrate buffer 50mM pH 4.8, supplemented with yeast extract 1 g/L and ammonium sulfate 1 g/L and the desired bagasse concentration in %w/v), the initial cells concentration was 5 g/L, the temperature was 40°C and 150rpm of rotation. First, a batch process was performed to evaluate the enzymatic supplementation of culture medium with cellobiase (NS50010-Novozymes) with an activity of 60 CBU.gcellulose-1. The supplemented process with cellobiase had the highest ethanol production (30 g/L) and ethanol efficiency (93%) than the non-supplemented and the subsequent studies were performed with supplementation. After, was realized the evaluation of CAB-OH load (7.5, 10, 15 e 20%w/V) in processes with (PSSF) and without pre-saccharification (SSF). The highest ethanol production corresponded to SSF processes with bagasse load of 15%, this being also the highest productivity, and PSSF with bagasse concentration of 20% and these processes were statistic similar within the standard deviation of the samples in relation to ethanol production. However, the SSF and PSSF processes with 10% of dry matter had the highest efficiency (98%) and yield feedstock in ethanol of study (32gEthanol/KgCAB). After, feeding strategies with SSF processes have been made to eliminate inhibitory effects in batch processes with high loadings of solids. There were evaluated feeding strategies: two with initial CAB-OH load of 10% and 20% in the end (a strategy with two feeds and one with four) and another with initial load of 15% and final of 25% (with four feeds). All processes, with the exception of 7.5% load, had %VethanolVsolution-1 above 4% and the fed batch processes reached a similar ethanol production (68 g/L), towering in 17% the ethanol concentration compared to batch process with load of 20%. All processes, with the exception of 7.5 % load, had %Vethanol/Vsolution above 4% and the fed batch processes reached the highest ethanol production of study (68 g/L). The processes with initial load of 10 % and final of 20 % reached a higher efficiency (81 %), but the process that reached the highest productivity was the process with the initial load of 15 % and final of 25 % (2,4 g/L.h), and high ethanol global yield too (32 gEthanol/KgCAB), so this process achieved the best results of present study. Based on the results presented, CAB-OH showed a promising substrate for ethanol production by SSF and PSSF processes, conducted by batch and fed batch method, using high loadings of solids. / Neste trabalho foi estudadaaprodução de etanol por processos de Sacarificação e Fermentação Simultâneas (SSF) usando o bagaço de caju pré-tratado com ácido-álcali (CAB-OH) como matéria-prima. Nos processos de SSF foi utilizada a levedura KluyveromycesmarxianusATCC36907e o complexo enzimático Celluclast 1.5L (30 FPU.gcelulose-1). Os experimentos foram conduzidos em Erlenmeyers de 250 mL com 100 mL de meio SSF (tampão citrato de sódio 50 mMapH 4,8; suplementado com 1 g/L de extrato de levedura e 1 g/L de sulfato de amônio, e a carga de CAB-OH desejada em %m/V), a concentração inicial de células de 5 g/L, temperatura de 40°C e rotação de 150 rpm. Primeiramente, um processo em batelada foi realizado para avaliar a necessidade de suplementação com a enzima celobiase (NS50010–Novozymes) com atividade de 60 CBU/gcelulose-1. O processo SSF conduzido com a suplementação decelobiaseobteveuma maior produção máxima de etanol (30 g/L) e maior eficiência (93%) em relação ao não-suplementado, sendo os estudos posteriores conduzidos com as enzimas celulases e celobiases. Em seguida, realizou-se o estudo da avaliação da carga de CAB-OH (7,5, 10, 15 e 20 %m/V), em processos sem pré-sacarificação (SSF) e compré-sacarificação(PSSF). A maiorconcentração de etanol (58 g/L)ocorreu nos processos SSF com carga de 15%, sendo esse também o de maior produtividade, e PSSF com carga de 20%, não apresentando diferença significativa na produção máxima de etanol entre os dois processos. No entanto, osprocessos SSF e PSSFusando 10% CAB-OH apresentaram a maioreficiência (98%)e rendimento global em etanol do estudo (40gEtanol/KgCAB).Posteriormente, foram realizadas estratégias de alimentação, em conjunto com processos SSF, de forma a eliminar efeitos inibitórios presentes em processos em batelada com elevadas cargas de sólidos. Foram avaliadas estratégias de alimentação de substrato: duas com carga inicial de 10% e atingindo 20% (uma com duas alimentações e outra com quatro) e uma com carga inicial de 15% e final de 25% (quatro alimentações). Todos os processos, exceto os de carga de 7,5%, apresentaram %Vetanol/Vsolução acima de 4% e os processos em batelada alimentada atingiram a maior produção de etanol do estudo(68g/L). Os processos com carga inicial de 10 % e final de 20 % apresentaram uma maior eficiência (81 %), porém o processo que apresentou maior produtividade foi com carga inicial de 15% e final de 25% (2,4 g/L.h), e também rendimento global em etanol elevado (32 gEtanol/KgCAB), de forma que esse foi o processo com melhores resultados do presente estudo. Com isso, o CAB-OH se mostrou um substrato promissor para a produção de etanol por processos SSF e PSSF, conduzidosem batelada e batelada alimentada, utilizando elevadas cargas de sólidos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-30T03:18:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349700.pdf: 1368390 bytes, checksum: 766a8792c9f1f48a9a9749afda021df5 (MD5) Previous issue date: 2017 / Visando atender ao compromisso firmando no Tratado de Quioto, o governo brasileiro iniciou o Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel. Para atender ao aumento na demanda deste combustível a produção aumentou em mais de dez vezes nos últimos 10 anos. A principal fonte oleaginosa é o óleo de soja. Para manter a competitividade do setor, outras matérias-primas têm sido avaliadas Entre elas, as residuais, por apresentarem menor custo. O processamento de resíduos apresenta desafio devido a impossibilidade do emprego de processos convencionais já consolidados no mercado. Visando preencher esta importante lacuna, este trabalho avaliou a hidroesterificação enzimática da borra de soja com uso de lipases provenientes do fungo Thermomyces lanuginosus. Os testes foram realizados em duas etapas sequenciais: iniciando pela hidrólise da matéria-prima bruta seguida da esterificação dos ácidos graxos, ambas em reator tipo batelada. Na etapa de hidrólise a melhor condição encontrada, com maior produção de ácidos graxos livres, foi com o emprego de proporção mássica de água e borra de 0,25:1, teor de 0,2% (m/m borra) de catalisador enzimático NS-40116 (Novozymes®), agitação de 450 rpm e 45 ºC, obtendo-se uma acidez final média de 25,47 ± 3,24% de desvio padrão. Sem a purificação da massa resultante da hidrólise, esta foi submetida a esterificação em reator de batelada e verificou-se a redução média da acidez em 72,85 ± 3,09%, confirmando a capacidade da enzima em hidrolisar matéria graxa e esterificar os ácidos graxos livres formados, apresentando assim uma opção para se produzir ésteres de ácidos graxos a partir de uma matéria-prima residual com o uso de processo enzimático. / Abstract : Aiming to attend to the commitment established in the Kyoto Protocol, Brazilian government established the National Program for the Production and Use of Biodiesel. To attend the increase in demand for this fuel, the production has improved more than tenfold in the last 10 years. The main oil source is soybean oil. In order to maintain the competitiveness of the sector, other raw materials have been evaluated. Among them, the residual ones, because they present a lower cost. Waste processing presents challenges due to the impossibility of using conventional processes already consolidated in the market. In order to fill this important gap, this work evaluated the enzymatic hydro esterification of soybean soap stock with the use of lipases from the fungus Thermomyces lanuginosus. The tests were carried out in two sequential stages: starting with the crude soap stock hydrolysis followed by esterification of the fatty acids, both in a batch reactor. In the hydrolysis step, the best free fatty acid production was obtained using a water and soap stock weight ratio of 0.250:1, 0.2% (w/w) of the enzyme NS-40116 (Novozymes®), agitation of 450 rpm and 45 °C, obtaining an average final acidity of 25.47 ± 3.24%. Without any purification of hydrolyzed soap stock, it was submitted to esterification in a batch reactor. The mean acid reduction was found to be 72.85 ± 3.09%, confirming the enzyme's ability to hydrolyze grease matter and to esterify the free fatty acids, thus presenting an option to produce esters of fatty acids from a residual raw material using an enzymatic process.

REIS, C. L. B. Estudos de pré-tratamentos do bagaço de caju utilizando líquido iônico prótico visando a obtenção de produtos de valor agregado. 2016. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-11-07T13:06:06Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_clbreis.pdf: 2418073 bytes, checksum: 8fd280f37fe085c3fd6cd24abd1d752a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-11-16T16:09:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_clbreis.pdf: 2418073 bytes, checksum: 8fd280f37fe085c3fd6cd24abd1d752a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-16T16:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_clbreis.pdf: 2418073 bytes, checksum: 8fd280f37fe085c3fd6cd24abd1d752a (MD5) Previous issue date: 2016-03-18 / Lignocellulosic materials represent a promising renewable feedstock for the production of fermentable sugars and biofuels. Cashew apple bagasse (CAB) waste of the cashew apple agribusiness is an example of lignocellulosic material, mainly composed of cellulose, hemicellulose and lignin, which form a complex and intricate structure, and these features one of the greatest difficulties for the use of lignocellulosic residues by biotransformation, both microbial and enzyme, thereby limiting the use and prevents the conversion economically feasible value-added products. Different pretreatments of CAB were evaluated using diluted sulfuric acid, sodium hydroxide, alkaline hydrogen peroxide, to modify its structure, and among alternative technologies to pretreatment, which is gaining focus is on ionic liquids application. In this context, the present study aims to evaluate different procedures of pretreatment of CAB using the protic ionic liquid 2-(hydroxy) ethylammonium acetate (2-HEAA). Initially, the ionic liquid was synthesized for neutralization acid-base reaction using acetic acid and monoethanolamine in the 1:1 ratio at 35 °C for 24 h. Five methodologies of pretreatment from CAB were evaluated: A method - the pretreatment was conducted in a oven at 120 °C for 3 h using 5% (w/w) solid; B method - the pretreatment was conducted in a oven at 130 °C for 24 h, using 8.68% (w/w) solid, after complete dissolution ethanol 96% was added; C method - the pretreatment was conducted in a autoclave at 120 °C for 3 h, using 15.23% (w/w) solid; D and E methods - the pretreatment was conducted for heated at 80 °C for 6 h or 24 (D and E methods, respectively) using 10% (w/w) solid under continuous stirring in a reactor, after complete dissolution, was treated with a 3% (w/w) NaOH. The analysis of 13C NMR CP/MAS indicate the solids formation with crystalline cellulose structure after pre-treatment, each method has a different mechanism of action on the structure of bagasse, but there was no relationship of crystallinity in the digestibility of cellulose. All studied methods showed an increase in the digestibility of cellulose and high yield of glucose. The digestibility of the cellulose CAB after pretreatment for the methods A, B, C, D and E was 60.65%, 98%, 73.10%, 88.59% and 94.88%, respectively. Glucose yield 270 mgglucose/gCAB-IL (CAB-IL-A), 747.72 mgglucose/gCAB-IL (CAB-IL-B), 541.84 mgglucose/gCAB-IL (CAB-IL-C), 626.43 mgglucose/gCAB-IL (CAB-IL-D), 720.92 mgglucose/gCAB-IL(CAB-IL-E), while the CAB reported 48 mgglucose/gCAB at 96 h of enzymatic hydrolysis. The results demonstrated that increasing crystallinity is a factor of the second order in enzymatic hydrolysis and decreasing the lignin percentage in that the samples positively affects the hydrolysis, taking the 2-HEAA the percent delignification of up to 91.54% (CAB-IL-E), also shown in the FTIR spectra. The pretreatment that was more satisfactory was the method B, that showed a higher level of remaining solids, high digestibility (97.80%), high yield glucose 747.72 mgglucose/gCAB-IL and 8.68% (w/w) of CAB/IL. The potential of reuse of the IL was examined using the method B, the IL was used in three pre-treatment processes (once pure and two times reused), which resulted glucose yield of 463.09 mgglucose/gCAB-IL (CA-IL-R-1) and 505.04 mgglucose/gCAB-IL (CAB-IL-R-2) at 72 h of enzymatic hydrolysis. This work appears as innovative and important model for advancing the use of ILs protic in the pretreatment of CAB, presenting a promising alternative that results in high extraction of lignin from CAB and in high yields in the enzymatic hydrolysis, which may then serve as substrates for the production of value added products. / Materiais lignocelulósicos representam uma promissora matéria-prima renovável para a produção de açúcares fermentáveis, biocombustíveis, produtos de base biológica, em bioplásticos, bioquímicos, reduzindo assim a dependência do petróleo. O bagaço de caju (BC), um resíduo da agroindústria de caju, é um exemplo de material lignocelulósico, o qual é composto principalmente por celulose, hemicelulose e lignina arranjados em uma estrutura complexa e intrincada. Em razão disso, resíduos lignocelulósicos são resistentes à biotransformação microbiana e enzimática, limitando assim o uso e a conversão desses em produtos economicamente viáveis. Na literatura, são encontrados diferentes métodos de modificação da estrutura do BC, dentre eles, a utilização de ácido sulfúrico diluído, hidróxido de sódio, peróxido de hidrogênio alcalino, entre outras tecnologias alternativas para o pré-tratamento. No entanto, a aplicação de líquidos iônicos próticos na dissolução de biomassa lignocelulósica vem ganhando foco nas pesquisas, pois podem ser projetados de acordo com as características físico-químicas almejadas, através da combinação de diferentes cátions e ânions. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar diferentes procedimentos de pré-tratamento do bagaço de caju utilizando-se o líquido iônico prótico acetato de 2- hidroxietanolamina (2-HEAA). Inicialmente, o líquido iônico (LI) foi sintetizado por reação ácido-base de neutralização do ácido acético e monoetanolamina em proporção equimolar a 35 °C durante 24 h. Foram estudadas cinco metodologias distintas de pré-tratamento do BC: Método A: conduzido em estufa com circulação de ar a 120 °C durante 3 h usando 5% (m/m) de BC em LI; Método B: conduzido em estufa com circulação de ar a 130 °C por 24 h usando 8,68% (m/m) de BC em LI, com posterior remoção de LI com etanol 96% (v/v); Método C: conduzido em autoclave a 120 °C durante 3 h usando 15,23% (m/m) de BC em LI, os Métodos D e E foram realizados em reator a 80 °C durante 6 h e 24 h, respectivamente, sob agitação contínua com posterior extração com NaOH 3% (m/m) e utilizando 10% (m/m) de BC em LI. As análises de RMN de 13C CPMAS indicaram que os sólidos pré-tratado apresentaram uma estrutura de celulose cristalina, em que cada método apresentou um mecanismo de ação diferente sobre a estrutura do bagaço, porem não houve nenhuma relação da cristalinidade sob a digestibilidade da celulose. Todos os métodos estudados apresentaram aumento na digestibilidade da celulose e elevado rendimento de glicose. A digestibilidade da celulose do BC após pré-tratamento para os métodos A, B, C, D e E, foi de 60,65%, 98%, 73,10%, 88,59% e 94,88%, respectivamente. Com rendimento de glicose de 270 mgglicose/gBC-LI (BC-LI-A), 747,72 mgglicose/gBC-LI (BC-LI-B), 541,84 mgglicose/gBC-LI (BC-LI-C), 626,43 mgglicose/gBC-LI (BC-LI-D), 720,92 mgglicose/gBC-LI (BC-LI-E), enquanto o BC reportou 48 mgglicose/gBC em 96 h de hidrólise enzimática. Os resultados demonstraram que o aumento da cristalinidade não influenciou negativamente a hidrólise enzimática e que a diminuição do percentual lignina no bagaço pré-tratado afeta positivamente a hidrólise, obtendo um percentual de deslignificação de 91,54 % utilizando o método E, resultado corroborado pelos espectros obtidos por FTIR. O pré-tratamento que mostrou-se mais satisfatório foi o método B, que apresentou maior teor de sólidos remanescentes, elevada digestibilidade (97,80%), alto rendimento de glicose 747,72 mgglicose/gBC-LI e com 8.68% (m/m) de BC em LI. Estudou-se tambem o reuso do LI conduzindo o pré-tratamento conforme o método B, que obtiveram rendimentos de glicose de 463,09 mgglicose/gBC-LI (BC-LI-R-1) e 505,04 mgglicose/gBC-LI (BC-LI-R-2) em 72 h de hidrólise enzimática. Assim, esse trabalho surge como modelo inovador e importante para o avanço do uso de LIs próticos no pré-tratamento de materiais lignocelulósicos, apresentando-se como alternativa promissora que resulta em elevada extração da lignina do BC e em altos rendimentos de carboidratos na hidrólise enzimática.

SANTIAGO, R. G. Sílica mesoporosa funcionalizada com APTES para captura de CO2 em cenários de pós-combustão: um estudo em leito fixo. 2017. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-05-29T13:35:12Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_rgsantiago.pdf: 1864559 bytes, checksum: fd0d530abfcc3f47607d5ff217877359 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-12T16:36:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_rgsantiago.pdf: 1864559 bytes, checksum: fd0d530abfcc3f47607d5ff217877359 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T16:36:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_rgsantiago.pdf: 1864559 bytes, checksum: fd0d530abfcc3f47607d5ff217877359 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / In view of the promising applicability of adsorption to the capture of CO2 from post-combustion gases, the use of silica SBA-15 functionalized with 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) was studied as adsorbent in gas separation CO2-N2 (binary system most representative of the post-combustion gases) in a fixed bed. Characterization of the solid was performed before and after the functionalization was carried out, which confirmed the anchoring of the amine molecules in the porous matrix. Additionally, a comparative test of CO2 adsorption on a magnetic suspension balance showed a significant advantage of the APTES-functionalized sample over the support, mainly at low relative pressures. The high adsorption heats obtained in the calorimetric tests suggest the existence of a chemical adsorption phenomenon attributed to CO2 bonding with the amines, even though the gravimetric equilibrium tests showed that an increase in temperature leads to a decrease in the adsorption capacity, a typical behavior of purely physical adsorption. The fixed-bed dynamic tests allowed for a study of the material from the breakthrough curves. The gas concentration profile data obtained showed good agreement with the gravimetric tests. The full regeneration of the adsorbent could not be carried out only with inert gas flow, it required a temperature rise to reverse the interactions of the CO2 with the solid. Although it represents an additional energy expenditure in the regeneration stage, the material showed very stable behavior when submitted to successive cycles, maintaining its adsorption capacity and selectivity. / Diante da promissora aplicabilidade da adsorção para a captura do CO2 proveniente de gases de pós-combustão, estudou-se a utilização de uma sílica mesoporosa funcionalizada com 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES) na separação do CO2-N2 (sistema binário mais representativo dos gases de combustão) em leito fixo. Foram realizadas caracterizações do material sólido antes e após a funcionalização, que possibilitaram a comprovação da ligação das moléculas de amina na matriz porosa, além de um teste comparativo de adsorção de CO2 em uma balança de suspensão magnética, no qual foi observada uma elevada capacidade de adsorção da amostra funcionalizada com APTES em relação ao suporte, principalmente a pressões relativas mais baixas, na ordem de 0,1 bar. Os elevados calores de adsorção obtidos nos testes de calorimetria sugerem a existência de um fenômeno químico de adsorção atribuído à ligação de CO2 com as aminas, porém os ensaios gravimétricos de equilíbrio mostraram que o aumento da temperatura promove uma diminuição da capacidade de adsorção, sugerindo que o fenômeno de quimissorção não é majoritário em relação à fisissorção. Os testes dinâmicos em leito fixo possibilitaram um estudo do material com e sem funcionalização na separação do CO2 frente ao N2 a partir de curvas de breakthrough. Os dados de perfil de concentração do CO2 e do N2 mostraram concordância com os testes gravimétricos. A regeneração do material funcionalizado não pôde ser feita de forma completa apenas com fluxo de gás inerte, sendo necessário um aumento de temperatura para desfazer as interações do CO2 com o sólido. Embora represente um gasto energético adicional na etapa de regeneração, a sílica mesoporosa com APTES apresentou-se muito estável quando submetido a sucessivos ciclos de adsorção/dessorção, mantendo suas propriedades de capacidade de adsorção e seletividade.

SANTOS, T. M. Melhoria de propriedades físicas de filmes e revestimentos comestíveis de zeína. 2016. 121 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-06-12T16:51:45Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_tmsantos.pdf: 4694955 bytes, checksum: 659bf20ef154a2dd2c84e912f141632a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-12T17:10:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_tmsantos.pdf: 4694955 bytes, checksum: 659bf20ef154a2dd2c84e912f141632a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T17:10:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_tmsantos.pdf: 4694955 bytes, checksum: 659bf20ef154a2dd2c84e912f141632a (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / The production of biodegradable materials has been increasingly studied and encouraged, due to the increased awareness about environmental risks caused by the extensive disposal of petroleum-derived plastics, especially those used in food packaging. Zein, a protein obtained from corn gluten, is characterized by a lower hydrophilicity than other proteins, which implies a higher resistance to humidity. The general objective of this work was to study different modifications and a combination of different technologies on a zein matrix in order to obtain films with potential of use for food packaging or coating, contributing to increase of food shelf life. For preliminary tests, the solvents ethanol (from 70 to 95%) with and without acetic acid 5% and the plasticizers glycerol and oleic acid (1:0, 2:1, 1:1, 1:2 and 0:1, total of 20%) were tested, and physical (solubility, WVP, contact angle, mechanical properties) and morphological properties (OM, SEM) were evaluated. Ethanol 80% without acetic acid was chosen as the solvent, and a ratio of 2:1 (13.3% and 6.7% of zein mass, respectively) of glycerol and oleic acid was defined for the plasticizers. In the crosslinking study with non-oxidized or oxidized tannic acid, crosslinker concentration (from 0 to 8%) and dispersion pH (from 4 to 9) were varied and film properties were analyzed. The results showed that higher amounts of tannic acid and pH values resulted in films with better general properties, notably lower water solubility and better mechanical properties. Oxidized tannic acid provided a more expressive improvement in tensile strength, water vapor permeability and water solubility. 4% tannic acid and pH 9 were chosen as the best conditions for crosslinking. In the study of the treatment with UV-ozone (UVO) for functionalization with nisin, films were evaluated after UVO treatment at different times and then after immersion in nisin (FTIR, XPS, MEV, AFM and inhibition zone test). It was shown that UVO treatment is effective for the formation of negative charges on the film surface, with increased hydrophilicity, maintaining mechanical and structural properties. It was verified by the XPS technique that nisin was adsorbed on the surface of the films, especially after previous treatment of UVO for 120 s, indicating that the combination between UVO and immersion in nisin is viable for functionalization of zein films with nisin. However, further studies are needed to verify the antimicrobial activity of these films after surface adsorption of nisin. In the guava coating study, fruits coated with zein (Z) and zein crosslinked with tannic acid (CZ) were submitted to survival analysis, physical analyzes (mass loss, color, firmness), respiration rate (CO2) and ethylene production, pH, total titratable acidity, total soluble solids, vitamin C, chlorophyll, carotenoids, hydrogen peroxide content, lipid peroxidation and superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) enzymes. The coatings showed to be effective in delaying the ripening of guavas, with delay of fruit color change, decrease of respiratory rate and ethylene production, maintenance of firmness, soluble solids, chlorophyll and H2O2 content, with more expressive effect of the crosslinked coating. The results indicated that the zein coatings increased the shelf life of guavas, especially the ZR coating. / A produção de materiais biodegradáveis tem sido cada vez mais estudada e incentivada, devido à maior conscientização quanto aos riscos ambientais causados pelo extenso descarte de plásticos oriundos de petróleo, com destaque para os usados em embalagens de alimentos, já que estes possuem curta vida útil. A zeína, proteína obtida do glúten do milho, destaca-se por ter menor hidrofilicidade que outras proteínas, o que implica em maior resistência à umidade. Este trabalho tem o objetivo geral de estudar diferentes modificações e a combinação de diferentes tecnologias a partir da matriz polimérica de zeína visando obter filmes com potencial de utilização para embalagem ou revestimento de alimentos, contribuindo para o aumento de sua vida útil. Para os testes preliminares foram testados os solventes etanol (de 70 a 95%) com e sem ácido acético 5% e os plastificantes glicerol e ácido oleico (1:0, 2:1, 1:1, 1:2 e 0:1, no total de 20%), e foram avaliadas propriedades físicas (solubilidade, PVA, ângulo de contato, propriedades mecânicas) e morfológicas (MO, MEV). O etanol 80% sem ácido acético foi escolhido como solvente, e a proporção 2:1 (13,3% e 6,7% da massa de zeína, respectivamente) de glicerol e ácido oleico foi definida para os plastificantes. Em estudo de reticulação com ácido tânico não-oxidado ou oxidado, foram variados a concentração de reticulante (de 0 a 8%) e o pH da dispersão (de 4 a 9) e analisadas propriedades físicas, ópticas (cor, opacidade), químicas (FTIR) e térmicas (TGA, DSC). Os resultados mostraram que maiores quantidades de ácido tânico e valores de pH resultaram em filmes com melhores propriedades de forma geral, notadamente menor solubilidade em água e melhores propriedades mecânicas. O ácido tânico oxidado proporcionou melhoria mais expressiva nas propriedades de resistência à tração, permeabilidade a vapor de água e solubilidade em água. O uso de 4% de ácido tânico e pH 9 foi escolhido como melhor tratamento para reticulação. Em estudo do tratamento com UV-ozônio (UVO) para posterior funcionalização com nisina, foram avaliados filmes após tratamento com UVO em diferentes tempos e após imersão em nisina (FTIR, XPS, MEV, AFM e teste do halo de inibição). Mostrou-se que o tratamento com UVO é efetivo para a formação de cargas negativas na superfície do filme, com aumento de hidrofilicidade, mantendo as propriedades mecânicas e estruturais. Foi verificado pela técnica de XPS que a nisina foi adsorvida na superfície dos filmes, especialmente após tratamento prévio de UVO por 120 s, indicando que a combinação entre UVO e imersão em nisina é viável para funcionalização de filmes de zeína com nisina; porém, são necessários mais estudos para verificar a atividade antimicrobiana desses filmes após a adsorção de nisina na superfície. Em estudo de revestimento de goiabas, frutos revestidos com zeína (Z) e zeína reticulada com ácido tânico (ZR) foram submetidos a análise de sobrevivência, análises físicas (perda de massa, cor, firmeza), taxa de respiração (CO2) e produção de etileno, pH, acidez total titulável, sólidos solúveis totais, vitamina C, clorofila, carotenoides, teor de peroxido de hidrogênio, peroxidação lipídica, e enzimas superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT). Os revestimentos se mostraram efetivos em retardar o amadurecimento de goiabas, com retardo da mudança de cor dos frutos, diminuição de taxa respiratória e produção de etileno, manutenção da firmeza, de sólidos solúveis, clorofila e teor de H2O2, com efeito mais expressivo do revestimento ZR. Os resultados indicam que os revestimentos de zeína avaliados possibilitaram aumento de vida útil dos frutos, especialmente o revestimento ZR.

SOUZA, M. C. M. de. Imobilização de lipase de Candida Antarctica do tipo B em nanopartículas magnéticas visando a aplicação na síntese de ésteres. 2013. 87 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-13T11:59:34Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_mcmsouza.pdf: 1469686 bytes, checksum: 798b79a48c6a19203e901c8ed8b7288b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-13T17:15:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_mcmsouza.pdf: 1469686 bytes, checksum: 798b79a48c6a19203e901c8ed8b7288b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-13T17:15:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_mcmsouza.pdf: 1469686 bytes, checksum: 798b79a48c6a19203e901c8ed8b7288b (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / In this work, magnetic nanoparticles of iron (Fe3O4) (NPM) were evaluated as a support for the immobilization of lipase Candida antarctica B (CALB). The biocatalyst (CALB- NPM) was analyzed in the catalysis of esters: ethyl oleate (biodiesel), methyl and ethyl buty- rate. Magnetic nanoparticles are particularly interesting for enzyme immobilization due to their magnetic properties favoring the easy separation from the reaction mixture by use of magne- tism. The CALB enzyme is an enzyme capable of acting in various reactions, such as hydrolysis and transesterifications. However, one problem of using enzymes as homogeneous catalysts is their recovery. Thus, it is necessary to use brackets that retain the enzyme while maintaining its catalytic characteristics. Nanoparticles were produced by co-precipitation method. We de- termined the size of the nanoparticles (11 nm) using the technique of X-ray diffraction (XRD) with subsequent refining of the phases obtained by the Rietveld method. Infrared spectra were obtained for analysis of the presence of hydroxyls using KBr pellets of magnetic ferrites. The spectrum was measured in the region between 400 and 4000 cm −1. Modifications were car- ried out on the nanoparticles’ surfaces with γ-aminopropyltriethoxysilane (APTS) and glutaral- dehyde. The influence of stirring speed (20-250 rpm), enzyme load (45-200 UpNPB/gsupport), immobilization time (0.5-5 h), glutaraldehyde solution (2.5 and 25%), additive (SDS 0.23%) and reuse of the biocatalyst (six hydrolytic cycles reactions) were evaluated. The immobiliza- tion was performed in the presence of 100mMsodium bicarbonate buffer, pH 10, at 25 °C. After immobilization, CALB exhibited improved thermal and operational stabilities. The best result (Immobilization yield: 53% and immobilized enzyme activity: 29.1 UpNPB/gsupport) was obtained at 45 rpm, using 200 UpNPB/gsupport and 1h of immobilization. Furthermore, immo- bilized Calb maintained approximately 41.8 % of initial activity after five cycles of hydrolysis. The ethyl oleate production was analyzed with the best condition and compared to commercial acrylic resins (CALB immobilized). The ethyl oleate conversion was approximately 90 % for the two biocatalyst at 48 h. The consecutive reaction cycles (14) show the maintenance in the production of biodiesel. Maximum conversion of methyl butyrate (93.9 %) and ethyl butyrate (96.8 %) were achieved after 8 h of reaction at 25 °C for CALB immobilized onto magnetic nanoparticles. The consecutive reaction cycles (12) show the maintenance in the production of esters (approximately 76 % for nanoparticles and 79 % for acrylic resin). / Neste trabalho, nanopartículas magnéticas de ferro (Fe3O4) (NPM) foram avalia- das como suporte para a imobilização de lipase de Candida antarctica do tipo B (CALB). O biocatalisador (CALB-NPM) foi analisado na catálise dos ésteres: oleato de etila (biodiesel), butirato de metila e etila. Nanopartículas magnéticas são particularmente interessantes para imobilização enzimática devido as suas propriedades magnéticas favorecerem a fácil separação da mistura reacional através do uso de magnetismo. A enzima CALB é uma enzima capaz de atuar em diversas reações, como, hidrólises e transesterificações. Contudo, um dos problemas do uso de enzimas como catalisadores homogêneos é a sua recuperação. Assim, é necessário o uso de suportes que retenham a enzima, mantendo suas características catalíticas. As na- nopartículas foram produzidas pelo método de co-precipitação. Determinou-se o tamanho das nanopartículas (11 nm) através da técnica de difração de raios-X (DRX) com posterior refi- namento das fases obtidas pelo método Rietveld. Espectros de infravermelho foram obtidos para análise de presença de hidroxilas usando pastilhas de KBr das ferritas magnéticas. O espectro foi medido na região entre 400 e 4000 cm−1. Modificações foram realizadas na su- perfície das mesmas com γ-aminopropiltrietoxissilano (APTS) e glutaraldeído. No processo de imobilização, a influência da velocidade de agitação (20-250 rpm), carga enzimática (45-200 UpNPB.g−1), tempo de contato enzima-suporte (0,5-5 h), concentração de glutaraldeído (2,5 e 25 % (m/v)), aditivo dodecil sulfato de sódio (SDS 0,23 %) e reutilização do biocatalisador fo- ram avaliadas. A imobilização foi realizada na presença de 100 mM de tampão bicarbonato de sódio, pH 10, a 25 °C. Após a imobilização, a enzima imobilizada exibiu melhor estabilidade térmica e operacional do que na forma solúvel. As condições ótimas de imobilização foram: velocidade de agitação de 45 rpm, carga enzimática (80 UpNPB.g−1), tempo de imobilização de 1 h, solução de glutaraldeído (25 % (m/v)), possibilitando um rendimento de imobilização de 41,8 % e atividade enzimática do derivado de 29,1 UpNPB/g. Além disso, o biocatalisador manteve aproximadamente, 53% de atividade catalítica inicial após cinco ciclos consecutivos de reação hidrolítica. Após a imobilização, a estabilidade térmica dos derivados foi realizada a partir da reação de hidrólise com 0,01 g de CALB-NPM. atividade catalítica da enzima livre e imobilizada foi analisada a 60 °C. A produção de esteres foi realizada com o biocatalisador na melhor condição catalítica. Além das nanopartículas foram analisadas a bioconversão de esteres por resinas acrílicas comerciais (CALB imobilizada). A conversão de oleato de etila foi de aproximadamente 90% para os biocatalisadores testados. Os ciclos de reação consecutivos (14) mostram a manutenção da produção de biodiesel. A máxima conversão de buitrato de etila (96,8%) e metila (93,9%) foram obtidos após 8 h de reação a 25 °C com CALB imobilizada em nanopartículas magnéticas. Os ciclos de reação consecutivos (12) mostram a manutenção da produção dos ésteres (aproximadamente 76% para as nanopartículas e 79% para a resina acrílica).