Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:48:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 287386.pdf: 3060417 bytes, checksum: 725e556f710d0c44d79ee50c1099cab4 (MD5) / A crescente preocupação global com relação ao meio ambiente e preservação de recursos naturais não renováveis têm incentivado pesquisas em diferentes áreas buscando a utilização de materiais oriundos de fontes renováveis. Nesse contexto, a utilização de fibras vegetais e poliuretano derivado do óleo de mamona em compósitos poliméricos mostram-se como uma boa alternativa. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência da fração volumétrica, comprimento e tratamento alcalino das fibras de bananeira nas propriedades de compósitos com poliuretano derivado do óleo de mamona. As fibras de bananeira foram modificadas superficialmente com solução de hidróxido de sódio 10% por 1, 4 e 8 horas e caracterizadas por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TG), resistência a tração e densidade. A partir dos espectros FTIR observou-se que com apenas 1 hora de tratamento já ocorreu modificações superficiais e na estrutura química das fibras. Compósitos poliméricos, com diferentes frações volumétricas e comprimentos de fibras sem e com tratamento alcalino por 1 hora, foram preparados a partir da moldagem por compressão. Os compósitos foram analisados por MEV, TG, calorimetria exploratória diferencial (DSC), FTIR, resistência a tração, absorção de água e ensaio de pull-out. Observou-se que o tratamento alcalino das fibras resultou em aumento na resistência a tração e módulo elástico dos compósitos, devido à mudança na morfologia da superfície das fibras tratadas, somado à maior concentração de grupos hidroxila livres que promovem maior adesão mecânica e química, respectivamente, entre as fibras e a matriz. Com o aumento da fração volumétrica e comprimento das fibras também se verificou uma melhora nas propriedades mecânicas dos compósitos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:49:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 291226.pdf: 2115376 bytes, checksum: ee5c2dacb79df13312dad1454c43b2cf (MD5) / Aumentar a vida útil dos produtos, sem afetar sua qualidade, funcionalidade e propriedades físico-químicas, modificando e desenvolvendo novos tipos de processos para a preservação microbiológica dos alimentos, é um desafio constante para a indústria. A aplicação de conservantes naturais, como óleos essenciais de plantas e especiarias, é percebida como uma nova tendência na preservação dos alimentos nos últimos anos. A bactéria Bacillus coagulans é um micro-organismos relevante no processamento de alimentos devido à sua capacidade deteriorante e à sua termorresistência. Além disso, B. coagulans causa o fenômeno flat-sour caracterizado pela acidificação do alimento sem a produção de gás. O tratamento térmico necessário para garantir a inativação deste microrganismo pode levar à perda de nutrientes e/ou à alterações organolépticas nos alimentos processados. Assim sendo, o objetivo geral deste trabalho foi estudar o efeito da ação conjunta do óleo essencial (OE) de orégano e do calor sobre a resistência dos esporos de B. coagulans, em caldo nutriente ajustado em condições que simulam um produto ácido como, por exemplo, a polpa de tomate (4 °Brix e pH 4,2). O OE de orégano estudado apresentou como principais moléculas constituintes carvacrol (58%), seguido de seu precursor ?-cimeno, ?-terpineno, linalool, timol, entre outras. Essas moléculas têm sua atividade microbiana estudada e comprovada pela literatura, sendo o carvacrol e o timol, apontadas como umas das mais eficazes na inibição de micro-organismos. O teste inicial para a determinação da concentração mínima inibitória (CMI) do OE resultou na concentração de 300 ppm, que foi capaz de inibir o crescimento visual do B. coagulans por 7 dias. Em seguida, na avaliação da resistência termoquímica, a ação conjunta do calor e do óleo essencial de orégano sobre os esporos foi iniciada com a CMI de 300 ppm e posteriormente, as concentrações de 0, 250, 400, 500 e 1000 ppm foram testadas, todas à temperatura de 100 °C. Entre as diferentes concentrações de OE, a de 400 ppm foi a menor concentração onde o tempo necessário para se obter 6 reduções decimais foi significativamente (P < 0,01) diferente da resistência térmica sem o óleo essencial de orégano. Assim, a segunda etapa do estudo da resistência termo química foi realizada fixando-se a concentração de OE em 400 ppm e variando a temperatura entre 90 e 100 °C. Para todas as curvas experimentais de inativação termoquímica de B. coagulans, o modelo primário de Weibull teve um bom ajuste aos dados. Após o ajuste primário, modelos secundários empíricos, como as equações exponencial e linear, foram ajustados aos parâmetros do modelo de Weibull para descrever a influência da temperatura sobre os parâmetros primários ?(T), ?(T) e b(T). Com base no modelo primário e secundário, foi realizada a resistência termoquímica não isotérmica dos esporos de B. coagulans. Nesta etapa, o modelo não isotérmico proposto por Peleg (2006) foi utilizado para a predição dos dados não isotérmicos. Assim, o modelo proposto foi validado com dados experimentais de B. coagulans em caldo nutriente adicionado de 400 ppm de óleo essencial de orégano sob dois perfis de temperatura diferentes. O efeito antibacteriano do óleo essencial de orégano foi comprovado através de diferentes tipos de análises, mostrando que este conservante natural pode ser utilizado na indústria de alimentos. Deste modo, o OE de orégano pode reduzir o tratamento térmico de produtos, resultando em menor gasto de energia e diminuindo o impacto do calor nas propriedades organolépticas e/ou nutricionais do produto. Além disto, no caso de produtos como polpa e molhos de tomate, o orégano pode ser adicionado como uma alternativa de adição de sabor ao alimento. / Increasing shelf-life of products, without affecting their quality, physicochemical properties and functionality, by modifying and developing new preservations steps, is a constant challenge for the food industry. Application of natural preservatives, as essential oils (EO) from plants and herbs, has been increasingly noticed as a new trend in biological preservation of foods in recent years. Bacteria resistant to heat stress, such as Bacillus coagulans, are relevant microorganisms in food processing because of its deteriorating ability after surviving the heat treatment. Besides that, B. coagulans, causes the flat-sour phenomenon characterized by the acidification of food without gas production. The heat treatment necessary to ensure the inactivation of this microorganism can lead to loss of nutrients and/or organoleptic changes in the processed foods. Thus, the general objective of this work was to study the synergistic effect of oregano essential oil (EO) and heat on the resistance of Bacillus coagulans spore in nutrient broth adjusted to conditions simulating an acid product, for instance, tomato pulp (4 ° Brix and pH 4.2). The oregano EO studied showed carvacrol (58%) as main constituent molecules, followed by its precursor ?-cymene, ?-terpinene, linalool, thymol, among others. These molecules have their antimicrobial activity confirmed by the literature, and carvacrol and thymol are one of the most effective molecules in inhibiting microorganisms. The initial test for determining the minimum inhibitory concentration (MIC) of the OE resulted in a concentration of 300 ppm, which was capable of inhibiting the visual growth of B. coagulans for 7 days. Then, the themochemical resistance, the joint action of heat and essential oil of oregano on the spores was initiated with the MIC of 300 ppm and subsequently the concentrations of 0, 250, 400, 500 and 1000 ppm, at 100 ° C were tested. Among the different concentrations of the EO, 400 ppm was the lowest concentration where the time needed to obtain 6 decimal reduction was significantly (P < 0.01) different from the thermal resistance without the essential oil of oregano. The second stage of the study termochemical resistance was performed by fixing the concentration of EO at 400 ppm and varying the temperature between 90 and 100 °C. For all experimental termochemical inactivation curves of B. coagulans, the primary model of Weibull presented a good fit to the data. After adjusting the primary model, the secondary empirical models, such as exponential and linear equations, were fitted to the Weibull parameters to describe the influence of temperature on the primary parameters ? (T), ? (T) and b (T). Based on the model primary and secondary models, it was realized the non-isothermal thermochemical resistance of B. coagulans spores. In this step, the non-isothermal model proposed by Peleg (2006) was used to predict non-isothermal data. Thus, the proposed model was validated with experimental data of B. coagulans in nutrient broth supplemented with 400 ppm of oregano EO in two different temperature profiles. The antibacterial effects of oregano EO was proved through different types of analysis, showing that this natural preservative can be used in food industry. Thus, the EO of oregano may reduce the thermal treatment of products, resulting in less energy consumption and reducing the impact of heat on organoleptic and/or nutrition properties. Besides that, in the case of products such as pulp and tomato sauce oregano can be added as an alternative to adding flavor to food.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T23:48:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 257299.pdf: 2673154 bytes, checksum: ab1c3a9446789aeeaf0c5922fd7cddc2 (MD5) / No interior de um compressor hermético, o óleo lubrificante tem por função lubrificar as partes móveis, reduzir o vazamento do gás entre o cilindro e o pistão, prevenir a corrosão e o desgaste das partes metálicas, reduzir o acúmulo de contaminantes, amortecer impactos entre os componentes e controlar o campo de temperaturas do compressor por meio da transferência de calor com o gás, com a carcaça e com os demais componentes internos. No presente trabalho, é apresentada uma metodologia de cálculo para se avaliar a influência do óleo lubrificante na transferência de calor de um compressor hermético alternativo. Em alguns compressores, a existência de um padrão de circulação do lubrificante, promovido por um sistema de bombeamento acoplado ao eixo, proporciona uma remoção do calor dos componentes internos, o qual é rejeitado para o ambiente externo por meio da formação de um filme descendente de óleo junto à parede interna da carcaça. O presente modelo propõe equações para o transporte de calor na forma diferencial unidimensional cuja solução fornece o campo de temperaturas no óleo e na carcaça para uma dada condição de operação do compressor. A fim de validar o modelo numérico proposto, um compressor protótipo foi devidamente instrumentado para fornecer valores de temperatura em diversos pontos da carcaça e da parte interna do compressor para diferentes condições de operação. Os testes foram realizados em uma bancada experimental especialmente adaptada para receber o compressor protótipo. Adicionalmente à análise experimental, um modelo térmico global baseado em balanços de massa e energia na forma integral para os componentes internos do compressor foi adaptado e acoplado ao modelo de transferência de calor no óleo e na carcaça. Este modelo permitiu estimar a influência de diversas variáveis relativas ao escoamento do óleo sobre importantes parâmetros do compressor, como temperatura dos componentes, capacidade de refrigeração e potência consumida. De uma forma geral, observa-se que a temperatura dos componentes internos, da carcaça e do óleo no reservatório (cárter) são, em algumas condições, influenciadas pelo padrão de escoamento do óleo no interior da carcaça de forma significativa. Entretanto, grandezas energéticas e de eficiência são pouco afetadas por parâmetros como a vazão total de óleo bombeada, a vazão de óleo que escoa como um filme na parede da carcaça, o volume de óleo presente no cárter do compressor e a fração de óleo que escoa por sobre os componentes internos do compressor.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-23T15:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho apresenta uma análise de dois sistemas de bombeamento de óleo para compressores herméticos alternativos para refrigeração doméstica produzidos pela EMBRACO. O primeiro sistema é baseado em uma bomba espiral, enquanto que o segundo é baseado em uma bomba centrífuga. Ambos os sistemas também possuem um canal de alimentação espiral na parte final do sistema. Nas duas análises, optou-se pela formulação de modelos simplificados para estudar a dinâmica do óleo nos sistemas de bombeamento, uma vez que a utilização exclusiva de programas comerciais de CFD resultaria em custos computacionais proibitivos. Principalmente porque estes modelos de escoamento de óleo devem, futuramente, serem utilizados em conjunto algoritmos de otimização da geometria do sistema de bombeamento. Os sistemas de bombeamento para cada compressor foram divididos em duas partes, a bomba e o canal do eixo, modeladas separadamente. O canal do eixo, de geometria comum aos dois compressores, foi resolvido com base em um modelo diferencial para o escoamento laminar plenamente desenvolvido em um parafuso de extrusão (Campbell et alli, 1992; Li e Hsieh, 1996). Uma formulação semelhante foi proposta para a bomba espiral do compressor. Ambas as formulações foram resolvidas analiticamente a partir da Técnica da Transformação Integral Generalizada (TTIG). A bomba centrífuga foi modelada considerando a existência de um escoamento bifásico em regime estratificado no interior do canal da bomba. O modelo foi resolvido de maneira híbrida, isto é, parte analiticamente e parte numericamente. Nos modelos para os dois sistemas de bombeamento, a vazão de óleo foi calculada a partir de um algoritmo computacional que emprega o método da bisseção para acoplar a vazão de óleo e a queda de pressão na bomba e no canal do eixo, respectivamente. As soluções para o escoamento nos sistemas de bombeamento de óleo foram validadas a partir de dados experimentais obtidos na EMBRACO e de simulações em CFD. Uma vez validados, os modelos foram utilizados em conjunto com programas comerciais de otimização para a obtenção de geometrias que resultassem em um melhor desempenho da vazão de óleo nos dois sistemas de bombeamento. No caso do sistema de bomba espiral, um aumento na vazão de óleo de cerca de 30% foi obtido com a otimização da geometria do sistema de bombeamento.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T15:43:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 265982.pdf: 2673154 bytes, checksum: ab1c3a9446789aeeaf0c5922fd7cddc2 (MD5) / No interior de um compressor hermético, o óleo lubrificante tem por função lubrificar as partes móveis, reduzir o vazamento do gás entre o cilindro e o pistão, prevenir a corrosão e o desgaste das partes metálicas, reduzir o acúmulo de contaminantes, amortecer impactos entre os componentes e controlar o campo de temperaturas do compressor por meio da transferência de calor com o gás, com a carcaça e com os demais componentes internos. No presente trabalho, é apresentada uma metodologia de cálculo para se avaliar a influência do óleo lubrificante na transferência de calor de um compressor hermético alternativo. Em alguns compressores, a existência de um padrão de circulação do lubrificante, promovido por um sistema de bombeamento acoplado ao eixo, proporciona uma remoção do calor dos componentes internos, o qual é rejeitado para o ambiente externo por meio da formação de um filme descendente de óleo junto à parede interna da carcaça. O presente modelo propõe equações para o transporte de calor na forma diferencial unidimensional cuja solução fornece o campo de temperaturas no óleo e na carcaça para uma dada condição de operação do compressor. A fim de validar o modelo numérico proposto, um compressor protótipo foi devidamente instrumentado para fornecer valores de temperatura em diversos pontos da carcaça e da parte interna do compressor para diferentes condições de operação. Os testes foram realizados em uma bancada experimental especialmente adaptada para receber o compressor protótipo. Adicionalmente à análise experimental, um modelo térmico global baseado em balanços de massa e energia na forma integral para os componentes internos do compressor foi adaptado e acoplado ao modelo de transferência de calor no óleo e na carcaça. Este modelo permitiu estimar a influência de diversas variáveis relativas ao escoamento do óleo sobre importantes parâmetros do compressor, como temperatura dos componentes, capacidade de refrigeração e potência consumida. De uma forma geral, observa-se que a temperatura dos componentes internos, da carcaça e do óleo no reservatório (cárter) são, em algumas condições, influenciadas pelo padrão de escoamento do óleo no interior da carcaça de forma significativa. Entretanto, grandezas energéticas e de eficiência são pouco afetadas por parâmetros como a vazão total de óleo bombeada, a vazão de óleo que escoa como um filme na parede da carcaça, o volume de óleo presente no cárter do compressor e a fração de óleo que escoa por sobre os componentes internos do compressor.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-23T17:22:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248600.pdf: 2408116 bytes, checksum: f0df5f6273dc5d5848b56726b03b72e9 (MD5) / A microencapsulação é capaz de aumentar o tempo de vida útil de compostos voláteis, presentes em produtos alimentícios e cosméticos. No presente trabalho são apresentados os resultados da microencapsulação do óleo essencial de capim limão (Cymbopogom citratus) com poli(álcool vinílico) reticulado com glutaraldeído através da técnica de coacervação simples ou salting out. Foram avaliados quatro tipos de PVA com diferentes massas molares e graus de hidrólise. Os resultados experimentais mostraram que PVAs de elevado grau de hidrólise apresentam baixa ativação superficial, não estabilizando o óleo essencial e não formando microcápsulas. A distribuição de tamanho das microcápsulas apresentou estreitamento e deslocamento para faixas de diâmetro menores com o aumento da temperatura de reação, com a diminuição da fração volumétrica e com o aumento da taxa de agitação. A absorção de água, ou intumescimento, das microcápsulas foi diminuída com o aumento da razão de reticulação utilizada. A adição de nitrogênio ao meio de reação foi avaliada e os resultados indicaram que a taxa de reação foi maior. Foram testados um estabilizante, poli(pirrolidona vinílica) e um surfactante, dodecil sulfato de sódio, para evitar a reticulação entre as microcápsulas. Somente o dodecil sulfato de sódio mostrou-se eficiente. O óleo essencial de capim limão foi avaliado antes e após ser microencapsulado quanto a sua composição e atividade antimicrobiana, avaliada por concentração mínima inibitória. Não foram observadas alterações que pudessem comprometer a sua atividade antimicrobiana. A liberação do óleo essencial microencapsulado foi avaliada por hidrodestilação das microcápsulas e foi comparada à hidrodestilação do óleo essencial puro mostrando que o óleo encapsulado é liberado a uma taxa menor. Por fim o glutaraldeído foi quantificado através de HPLC em função do tempo de reação, mostrando que sua maior parte é consumida na primeira hora de reação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 252102.pdf: 6406134 bytes, checksum: bdb023e12d05278446c1074a4f3fd00f (MD5) / O fracionamento do óleo essencial de patchouli [Pogostemon cablin (Blanco) Benth.] extraído com dióxido de carbono supercrítico (CO2_SC) foi estudado. Este óleo essencial é muito usado pela indústria de cosméticos e perfumaria como excelente fixador de aromas. Adotando-se pressão e temperatura de trabalho em 100 bar e 32°C, respectivamente, foram estudados alguns parâmetros nunca antes averiguados para o patchouli. O trabalho se dividiu em quatro frentes de estudo: aumento de rendimento variando o tempo de extração e tempo estático; análise do tamanho ideal de partícula; épocas de colheita; composição química do óleo essencial. O tempo estático combinado com o tempo de coleta de amostras foi estudado com o objetivo de aumentar o rendimento do processo, resultando em um tempo ideal de 20 minutos de tempo estático e de tempo para coleta de amostras. Três tamanhos "médios" de partículas foram estudados à duas diferentes vazões de solvente. O tamanho de partícula ideal para a extração supercrítica do óleo essencial de patchouli foi de 0,346 mm à vazão de 1,2 L/min de CO2. Lotes de folhas de patchouli colhidas em diferentes épocas do ano foram usados para extração de seu óleo essencial. A época do ano nas quais se obtiveram melhores rendimentos foi no inverno. A composição química do óleo essencial de patchouli foi estudada com a intenção de saber a que tempo de processo os principais compostos de interesse (patchoulol e a-bulneseno) são extraídos. As amostras de óleo essencial analisadas forneceram resultados suficientes para se traçar o perfil de concentração destes compostos com o tempo de extração. Sabendo-se o tempo ideal de coleta de amostras, pode-se estabelecer um método de fracionamento para óleo essencial de patchouli. The fractionation of the essential oil of patchouli [Pogostemon cablin (Blanco) Benth.] extracted with supercritical carbon dioxide (CO2_SC) was studied. This oil is widely used by industries of cosmetics and fragrances. Bringing up of work pressure and temperature at 100 bar and 32 ° C, respectively, were studied some parameters never before investigated for the patchouli. The work was divided into four subjects of study: increasing yield varying the static period and the total time of extraction; analysis of the optimal particle size; harvest period; chemical composition of the essential oil. The static period combined with the time of collection of samples was studied with the objective of increasing the yield of the process, resulting in an ideal time of 20 minutes of static period and time for collection of samples. Three "averages" particles sizes were studied for two different flows of solvent. The ideal particle size for the supercritical extraction of essential oil of patchouli was 0.346 mm, at flow rate of 1.2 L / min of CO2. Lots of patchouli leaves harvested at different times of the year were used for extraction of its essential oil. The time of the year which it was obtained better yield is the winter. The chemical composition of the essential oil of patchouli was studied with the intention of knowing that process time the main compounds (patchoulol and a-bulnesene) are extracted. Samples of essential oil analyzed results provided sufficient to trace the profile of concentration of these compounds. Knowing the perfect time of collection of samples, can be possible to establish a method for the fractionation of patchouli essential oil.

Neste trabalho empregou-se a técnica de cromatografia gasosa bidimensional abrangente (GC×GC) na análise de compostos nitrogenados presentes em frações pesadas de amostras de petróleo de águas profundas: gasóleo pesado (GOP) e resíduo de destilação à pressão atmosférica (RAT); e na análise de óleos voláteis de Eucalyptus dunnii e Psidium guajava. O detector seletivo de nitrogênio e fósforo (NPD) foi aprimorado para ser utilizado em GC×GC e aplicado às amostras de petróleo. O método desenvolvido com esse sistema (GC×GC-NPD) permitiu a análise quantitativa de compostos nitrogenados presentes no GOP e no RAT. A alta resolução e a estruturação obtida no espaço de separação para a chamada mistura complexa não resolvida (UCM – unresolved complex mixture) levaram à obtenção de resultados inéditos na identificação e quantificação destes compostos utilizando-se GC×GC-NPD e GC×GC/TOFMS (cromatografia gasosa bidimensional abrangente acoplada à espectrometria de massas por tempo de vôo). Por GC×GC-NPD foi possível quantificar o indol, alquil-carbazóis entre C0 e C6+, alquil-benzocarbazóis entre C0 e C4+, alquil-quinolinas, isoquinolinas e alquil-benzoquinolinas; com limites de detecção entre 0,16 e 8,49 pg. Por GC×GC/TOFMS foi possível identificar tentativamente alquil-indóis entre C0 e C3, alquil-carbazóis entre C0 e C8, alquilbenzocarbazóis entre C0 e C6, alquil-quinolinas entre C0 e C5, alquil-indeno-piridinas C0 e C1, alquil-indeno-quinolinas C0 e C2, alquil-benzoquinolinas entre C0 e C5, alquildibenzoquinolinas entre C0 e C4+, e alquil-tribenzoquinolinas C0. Na aplicação das técnicas cromatográficas aos óleos voláteis, foram utilizados os sistemas 1D-GC (cromatografia gasosa monodimensional) com detectores FID (detector por ionização em chama) e qMS (espectrômetro de massas com quadrupolo), e GC×GC com os detectores FID, qMS e TOFMS. Além da otimização da separação bidimensional com diversos conjuntos de colunas e condições cromatográficas, foram realizados estudos comparativos utilizando índices de retenção e espectros de massas obtidos por 1D-GC e GC×GC. No óleo de E. dunnii foram tentativamente identificados 34 compostos por 1D-GC e 112 compostos por GC×GC. Para o óleo de P. guajava, foram tentativamente identificados 43 compostos por 1D-GC e 147 compostos por GC×GC. / In the present work, comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC×GC) was applied to analyse nitrogen containing compounds in heavy fractions from deep water petroleum samples: heavy gasoil (HGO) and atmospheric pressure distillation residue (AR); and also to analyse volatile oils from Eucalyptus dunnii and Psidium guajava. Nitrogen-phosphorus selective detector (NPD) was improved to be used in GC×GC and it was also applied to petrochemical samples. The developed method (GC×GC-NPD) was able to quantify nitrogen-containing compounds in HGO and AR. Well-structured and high resolved 2D-plots obtained from these unresolved complex mixtures (UCM) by 1D-GC, provided new analytical information when GC×GC–NPD and GC×GC/TOFMS (comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to time-of-flight mass spectrometer) were applied. GC×GC-NPD was able to quantify indol, alkyl-carbazoles ranging from C0 to C6+, alkyl-benzocarbazoles from C0 to C4+, alkyl-quinolines, isoquinoline, and alkyl-benzoquinolines. LODs of 0.16 to 8.49 pg for individual compounds were achieved. GC×GC/TOFMS provided tentative identification of alkyl-indols ranging from C0 to C3, alkyl-carbazoles ranging from C0 and C8, alkyl-benzocarbazoles from C0 to C6, alkyl-quinolines from C0 to C5, alkylindene- pyridines C0 and C1, alkyl-indene-quinolines C0 and C2, alkyl-benzoquinolines from C0 to C5, alkyl-dibenzoquinolines from C0 to C4+, and alkyl-tribenzoquinolines C0. The application of chromatographic techniques to volatile oils were performed with 1D-GC (one-dimensional gas chromatography) using FID (flame ionization detector) and qMS (quadrupole mass spectrometer), and also with GC×GC using FID, qMS, and TOFMS. Bidimensional separations were optimized through the use of several column sets and different chromatographic conditions. Comparative studies of retention indices and mass spectra obtained under 1D-GC and GC×GC were performed. Thirty four compounds were tentatively identified on E. dunnii volatile oil under 1D-GC conditions, and 112 compounds when GC×GC was employed. On the P. guajava volatile oil, it was possible to tentatively identified 43 compounds by 1DGC, and 147 compounds by GC×GC.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:37:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232030.pdf: 876771 bytes, checksum: 39e7ba7139c9032f6ede5b0f196a350f (MD5) / O presente trabalho visa contribuir para o desenvolvimento de tecnologia para redução da concentração de lipídeos contidos em águas residuárias da indústria avícola, importante setor industrial de Santa Catarina, por meio de ação de enzimas, particularmente lipases pancreáticas comerciais. Para tanto, foram caracterizadas as lipases comerciais empregadas, LKM e LNU, utilizando dois substratos (azeite de oliva e o efluente bruto), e a água residuária, proveniente da indústria Macedo Koerich S/A - SC. Os testes de biodegradabilidade, utilizando biomassa anaeróbia de uma estação de tratamento de esgotos domésticos, foram realizados simultaneamente com o tratamento enzimático, sendo que as concentrações de enzimas variaram de 0,10% a 0,35% p/v. O efluente foi biodegradado por aproximadamente trinta dias em um banho-maria a uma temperatura de 35°C com agitação de 100 rpm. A eficiência do tratamento foi verificada através da remoção de DQO e da formação de gás metano. A atividade enzimática foi influenciada pelo tipo de substrato uma vez que, quando se utilizou o azeite de oliva como substrato a atividade máxima ficou acima de 3000 U.mg-1, enquanto que, utilizando o efluente bruto como substrato a atividade máxima das enzimas diminuiu para valores abaixo de 700 U.mg-1. A temperatura que proporcionou atividade máxima foi de 37°C para as enzimas estudadas em ambos os substratos, com exceção da enzima LNU, cujo valor ótimo foi de 45°C quando o efluente bruto foi utilizado como substrato. Verificou-se que o pH ótimo para a atividade hidrolítica de ambas as enzimas, nos substratos avaliados, estava na faixa de 7.0 a 8.0. A realização dos ensaios de biodegradabilidade e hidrólise simultâneos foi possível, proporcionando volumes de produção de metano superiores aos encontrados na literatura, nos quais os testes foram realizados de forma seqüencial. Houve uma remoção de DQO de 2,3 a 2,86 vezes maiores do que a remoção obtida no efluente bruto sem o tratamento enzimático. A concentração de enzima, dentro da faixa estudada, não interferiu consideravelmente na velocidade de remoção da matéria orgânica. objective of the present work was to contribute to the development of technologies to reduce the lipids concentration in slaughterhouse wastewater, important industrial sector of Santa Catarina, by using enzymes, specifically commercial pancreatic lipases. Therefore, used the commercial lipases, LKM and LNU, were characterized by two different substrates (olive oil and brut effluent) and the wastewater was obtained from Macedo Koerich S/A - SC industry. The biodegradability tests, using anaerobic biomass from a domestic sewerage treatment station, were carried out simultaneously with the enzymatic treatment, with one enzyme concentration varying from 0,10% to 0,35% w/v. The effluent was biodegradated for approximately 30 days in a bath at 35ºC and 100 rpm stirring rate. The efficiency of the treatment was verified by the CDO removal and the methane production. The enzyme was influenced by the substrate, since the maximum activity decreased significantly. Using the olive oil as substrate, the maximum activity was above 3000 U.mg-1 , whereas using the brut effluent the maximum activity was below 700 U.mg-1. The temperature that resulted in maximum activity was 37ºC, except for the enzyme LNU using brut effluent as substrate, which showed maximum activity at 45ºC. The pH values that maximized the lipase activity were between 7.0 and 8.0. The biodegradability and hydrolysis experiments were made simultaneously, providing volumes of methane yield above those found in the literature, which were obtained from experiments carried out in sequence. The value CDO removal was 2,3 to 2,86 times higher than that obtained for the brut effluent without enzymatic treatment. The enzyme concentration in the studied range did not interfere significantly in the velocity of organic matter removal.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-10T03:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335885.pdf: 2610962 bytes, checksum: f704cb592baae927de064d99fbfdf01c (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho foram desenvolvidos dois métodos para a obtenção de cerâmicas porosas pela emulsificação de uma suspensão de alumina. O primeiro usou parafina fundida; e o segundo, óleo de girassol, como agentes formadores de poros. Em ambos os casos, foi usado colágeno como agente estabilizador, que permite a consolidação do sistema emulsionado antes da etapa de sinterização, e também como surfactante para as amostras com o óleo de girassol. Além disso, a adição de colágeno causa uma diminuição do tamanho médio de poros, devido ao aumento da viscosidade da fase contínua combinada com uma diminuição da energia interfacial. As cerâmicas porosas produzidas com parafina e com óleo de girassol apresentaram uma porosidade entre 53-75%. As amostras com parafina apresentaram um tamanho médio de poros entre 9-25 µm. As amostras com parafina sem colágeno apresentaram um tamanho médio de poros de até 57 µm. Já para as amostras com óleo de girassol, o tamanho médio de poros apresentou valores entre 6-13 µm. Um planejamento experimental com base no método de Taguchi foi utilizado para determinar as influências de diferentes parâmetros nos processos realizados. Para as emulsões com parafina foram estudados fatores como o teor de sólidos na suspensão de alumina, o tempo de ultrassom na emulsão final antes da etapa de secagem, o teor de parafina com relação à suspensão de alumina e a taxa de aquecimento no estágio inicial do tratamento térmico. A influência destes parâmetros foi observada nos resultados como tamanho médio de poros, porosidade e interconectividade dos poros. Os fatores que mais se evidenciaram foram o teor de sólidos na suspensão de alumina e a proporção de parafina com relação à suspensão. A resistência mecânica à compressão para duas amostras feitas com parafina apresentou valores de 24 e 46 MPa, que se diferenciaram apenas nas taxas de aquecimento iniciais utilizadas, sugerindo que os estágios iniciais do tratamento térmico têm fundamental importância nas características microestruturais finais das cerâmicas porosas. Para as emulsões com óleo de girassol, os fatores e suas influências estudadas foram o teor de óleo de girassol com relação à suspensão de alumina, o teor de colágeno na emulsão e diferentes velocidades de agitação. A influência destes parâmetros foi observada nos resultados como a viscosidade, o tamanho médio de poros e porosidade. As emulsões apresentaram um comportamento pseudoplástico descrito pela equação de Herschel-Bulkley, e os parâmetros reológicos relevantes estão relacionados com oviiteor de óleo de girassol, com a velocidade de agitação e o teor de colágeno. A combinação das análises térmicas DTG/DTA/FTIR para uma amostra a verde feita com óleo de girassol, mostrou que a queima dos orgânicos ocorre com maiores perdas de massa na faixa de temperatura entre 450-460 °C. Pequenas frações de monóxido de carbono e traços de hidrocarbonetos e de outros gases também foram detectados.<br> / Abstract : In this work two methods were developed to produce highly porous ceramics from emulsification of alumina-collagen slurries. The procedures difference lies on the emulsifier and its interaction with the slurry. Sunflower oil and melted paraffin were used as pore-forming agent. Collagen acts as a suspension stabilizer and promotes the system consolidation before sintering. Moreover, collagen also behaves as surfactant in the sunflower oil slurries. Furthermore, collagen addition diminishes the average pore size, what is attributed to viscosity increase caused by collagen in the continuous phase associated to a lowering of the interfacial energy. Porous ceramics produced with oil and paraffin present porosity values between 53 and 75%. Paraffin-based samples present average pore size between 9 and 23 µm. Samples with paraffin but without collagen present a comparatively higher average pore size (57 µm). On the other hand, the sunflower oil-based samples exhibit lower average pore size between 9-23 µm. Taguchi design was used to determine the effect of different factors on the methods. For emulsions with paraffin the factors were: volume fraction of solids in the alumina suspensions, ultrasound time in the final emulsion before drying, paraffin quantity and heating rate of the initial heat treatment. The influence of these parameters was observed on the average cell size, porosity and cell interconnectivity. The most remarkable factors were the solids loading in the suspension and paraffin:suspension ratio in the emulsified system. The paramount factors were the initial heating rates for paraffin-based porous ceramics. Differences in the mechanical properties values for compression (~22 MPa) suggest a relationship between this factor and the final ceramic microstructure. For sunflower oil case, factors were sunflower oil amount, collagen amount and stirring rate. The influence of these parameters was observed in results as viscosity, the average cell size and porosity. The emulsions exhibited pseudoplastic behavior described by the Herschel-Bulkley model, and the relevant rheological parameters are related to the sunflower oil content, the stirring rate and collagen content. Thermal analysis (DTG/DTA/FTIR) of green samples of oil-based ceramics portrays the organics burnout as critical in the temperatures range of 450-460 °C. Small fractions of carbon monoxide, traces of hydrocarbons and other gases were detected.