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Vegetable oils and their components have historically been used by the food, textile, cosmetic and pharmaceutical industries, mainly due to the presence of substances with bioactive and sensory potential. Vegetable oils and, among them, coffee oil are susceptible to oxidation, which reduces their quality and shelf life. One of the ways of preserving the main components of vegetable oils is through their microencapsulation. This work aimed at identify the main international trends in the microencapsulation of vegetable oils, in particular coffee oil. The following keyword combinations were applied in the topic field of the consulted databases: (i) “microencapsulation” AND “vegetable oil”; (ii) “microencapsulation” AND “vegetable oil” AND “spray drying”; (iii) “vegetable oil” AND “spray drying” and (iv) “microencapsulation” AND “coffee oil”, (v) “coffee oil” AND “spray drying” and (vi) “microencapsulation” AND “coffee oil” AND Spray drying. In the analyzed works, the microencapsulated oils were mainly intended for food (human and animal), pharmaceutical industry, preservation of bioactive compounds, cosmetics and polymers. Despite being the largest producer and largest exporter of coffee in the world, Brazil has no presented technology in the issue of patents but is the leader in the publication of scientific articles related to the use of microencapsulation for food/oil preservation Os óleos vegetais (OVs) são utilizados por diferentes indústrias devido, principalmente, à presença de substâncias com potencial bioativo e sensorial. Os óleos vegetais e, entre eles, o óleo de café são susceptíveis à oxidação, o que reduz sua qualidade e seu tempo de prateleira. Uma das formas de preservar componentes dos OVs é por meio de seu microencapsulamento. O objetivo deste trabalho é identificar as tendências internacionais no microencapsulamento de OVs, em particular do óleo de café por meio de patentes depositadas em bases de dados nacionais e internacionais, além de artigos científicos publicados. Nos trabalhos analisados, os óleos microencapsulados foram destinados, principalmente, à alimentação (humana e animal), à indústria farmacêutica, à preservação de compostos bioativos, etc. Apesar de ser o maior produtor e exportador de café no mundo, o Brasil não apresentou tecnologia no quesito concessão de patentes, mas o país apresentou-se como o líder na publicação de artigos científicos relacionados ao uso microencapsulamento para preservação de OVs.

Submitted by Maria Izabel Milani (mi.milani@unesp.br) on 2020-03-03T18:55:06Z No. of bitstreams: 1 milani_mi_dr_araiq.pdf: 3737677 bytes, checksum: 5b49fe3326dd578acec7ecd8cb80405e (MD5) Approved for entry into archive by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2020-03-06T14:01:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 milani_mi_dr_araiq_par.pdf: 1668481 bytes, checksum: eac4906edee32ecc861c84ddb4cc65f9 (MD5) Made available in DSpace on 2020-03-06T14:01:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 milani_mi_dr_araiq_par.pdf: 1668481 bytes, checksum: eac4906edee32ecc861c84ddb4cc65f9 (MD5) Previous issue date: 2020-02-13 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) O café é um produto fundamental para a economia brasileira. Em 2018 foram exportadas aproximadamente 58 milhões de sacas, mais de um terço da produção global do grão, o que equivale a mais de US$5,3 bilhões. Dessa maneira, é necessário um rígido controle de qualidade desse tipo de produto. Atualmente, a autenticação de amostras de café é feita por meio da técnica de microscopia, e, infelizmente, os resultados são subjetivos e a técnica é obsoleta. No presente trabalho propõe-se a utilização de metodologias espectroscópicas como alternativa para autenticação de amostras de café torrado e moído; as técnicas utilizadas foram a Ressonância Magnética Nuclear e absorção no Infravermelho em conjunto com ferramentas quimiométricas. A técnica de NMR mostra-se bastante robusta e permite identificar diretamente pela análise dos espectros amostras adulteradas, principalmente quando se trata de adulterantes com amido, atingindo limites de detecção que variam de 0,32 a 0,86% (g/100 g de café); contudo, as técnicas de espectroscopia no infravermelho, tanto próximo quanto médio, permitem uma maior frequência analítica e não necessitam etapas de pré-tratamento de amostra, tal qual ocorre com NMR; todos resultados das três técnicas analíticas foram submetidos a análises quimiométricas e obtiveram classificação correta em 100% dos casos, conforme o modelo SIMCA desenvolvido para cada uma delas. Um subproduto do café que vem ganhando espaço e atenção do mercado comercial é o óleo de café verde, extraído dos grãos de café não torrados, e possui uma série de benefícios associados ao seu consumo ou utilização devido a vários compostos benéficos em sua composição; o óleo de café verde possui elevado valor comercial e, com isso, sua autenticação se faz necessária tal qual ocorre com o próprio café ou com demais óleos vegetais de elevado valor comercial. Neste trabalho, propõe-se a autenticação de amostras comerciais de óleo de café verde utilizando espectroscopia vibracional associada com ferramentas quimiométricas e equipamentos portáteis e de fácil operação. O modelo SIMCA desenvolvido permitiu diferenciar amostras puras de amostras adulteradas com níveis de adulteração de até 1%. Também foi avaliada a conversão de componentes do óleo de café verde como marcadores do tempo de estocagem. As metodologias desenvolvidas são robustas, confiáveis, precisas e requerem mínimo ou nenhum preparo de amostra. Coffee is a fundamental commodity for Brazilian economy. In 2018, 58 million of coffee bags were exported, which is equivalent to more than a third of global coffee production, generating a revenue of US$5.3 billion. That is why is necessary a rigid quality control of this kind of product. Nowadays, coffee authentication is performed by microscopy technique and, unfortunately, the results obtained are subjective and the technique used is obsolete for the purpose. In this work, we propose the use of spectroscopic methodologies as alternative for microscopy techniques; Nuclear Magnetic Resonance and Infrared absorbance were used together with chemometric tools. NMR technique showed itself quite robust and allowed the identification of coffee fraud by the observation of NMR spectra, mainly when the adulterant utilized was starch-based, with detection limits ranging from 0.32 up to 0.86% (g each 100g of coffee); however, infrared spectroscopy techniques, both near and medium, allow a higher analytical frequency and they do not need any sample preparation steps, as occurs with samples in 1H-NMR method; the results from all three methods were submitted to chemometric analysis and obtained a correct classification rate of 100% in all cases. A coffee by-product that has been gaining attention of commercial markets is the green coffee oil, which is obtained from unroasted coffee beans and has innumerous health benefits associated with its consumption and utilization due to its several compounds associated with beneficial properties; green coffee oil has a high commercial value and, with it, its authentication is necessary because, as occurs with coffee itself or other vegetable oils with high commercial value, green coffee oil may be subject of fraud. In this work, we intent to authenticate green coffee oil commercial samples using vibrational spectroscopy associated with chemometric tools and portable equipment with easy handling. The developed SIMCA model allowed us to differentiate adulterated samples from pure one with 1% adulteration limit. Also, it was evaluated the conversion rate from triacylglycerols in free fatty acids as markers of storage time. The methodologies developed proved to be robust, trustable, precise and require minimum or no sample preparation steps. FAPESP 2016/14773-0 FAPESP 2018/11095-6 CNPq 141365/2016-1

Orientadores: Miriam Dupas Hubinger, Vanessa Martins da Silva Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O óleo de café verde merece destaque na área cosmética por sua capacidade de bloquear a radiação solar UVB (290-320 nm) e por suas propriedades emolientes. Nesse contexto, para melhor aproveitar as propriedades desse óleo e aumentar a sua estabilidade oxidativa, pretendeu-se com este trabalho produzir micropartículas de óleo de café verde, pelo processo físico de spray drying. Como agentes encapsulantes foram utilizados lecitina, um fosfolipídeo de caráter aniônico quando em pH 3,0, quitosana, um polissacarídeo de caráter catiônico também em pH 3,0 e solúvel somente em sistemas ácidos diluídos, além de sólidos de xarope de milho ou amidos modificados derivados do milho, HiCap 100 e Snow-Flake. O preparo das emulsões foi feito através da técnica de estabilização por atração eletrostática de cargas opostas entre a lecitina e a quitosana. Com o propósito de se obter emulsões com dupla camada estáveis à separação de fase, foi utilizado um rotor-estator e um homogeneizador a alta pressão. As emulsões foram analisadas quanto à estabilidade, distribuição de tamanho e diâmetro médio das gotas, microscopia ótica, potencial zeta e comportamento reológico. As emulsões preparadas com Snow-Flake e xarope de milho/Snow-Flake (50/50) apresentaram comportamento pseudoplástico, além de apresentarem os maiores diâmetros de gota variando de 3,70 a 5,19 µm. Contudo, as emulsões com xarope de milho, HiCap 100 e xarope de milho/HiCap 100 (50/50) apresentaram comportamento de fluidos Newtonianos e diâmetros menores de gota, entre 1,15 e 1,51 µm. Para o processo de secagem foi utilizado um secador laboratorial do tipo mini spray dryer, com temperatura do ar de secagem de 170 °C. As micropartículas obtidas foram caracterizadas em relação ao conteúdo de umidade, atividade de água, distribuição de tamanho e diâmetro médio de partículas e microestrutura. Além disso, foram também determinados: a eficiência de encapsulação, o fator de proteção solar in vitro das micropartículas e estabilidade oxidativa pelo método Rancimat. As micropartículas apresentaram diâmetro entre 14,51 e 29,19 µm e excelentes valores de eficiência de encapsulação, superiores a 84%. As partículas produzidas com os amidos modificados apresentaram formato esférico sem rachaduras ou poros, já as micropartículas produzidas com somente xarope de milho apresentaram alguns poros e rachaduras, que causaram a menor estabilidade oxidativa dessas micropartículas. As micropartículas produzidas com HiCap 100 e xarope de milho/HiCap 100 (50/50) estabilizadas por lecitina-quitosana apresentaram maior estabilidade oxidativa. O fator de proteção das partículas variou entre 1,37 e 2,45, sendo de 2,12 para o óleo de café verde puro Abstract: The green coffee oil stands out for its ability to block the UVB radiation (290-320 nm) and its emollient property. In this context, to improve the properties of this oil and increase its stability, the aim of this work was to produce microparticles of green coffee oil by spray drying. Encapsulating agents used were lecithin, a phospholipid with anionic character at pH 3.0, chitosan, a polysaccharide with cationic character also in pH 3.0 and soluble only in diluted acid solutions and corn syrup solids or corn modified starches as HiCap 100 and Snow-Flake. Emulsions preparation involved the technique of stabilization by electrostatic attraction between lecithin and chitosan. A rotor-stator homogenizer and a high pressure homogenizer were used in order to obtain stable emulsions by electrostatic layer-by-layer deposition. The emulsions were analyzed in relation to stability, size distribution and droplet diameter, optical microscopy, zeta potential and rheological behavior. The emulsions prepared with Snow-Flake and corn syrup/Snow-Flake (50/50) showed pseudoplastic behavior, besides having the biggest droplet diameters ranging from 3.70 to 5.19 µm. However emulsions prepared with corn syrup, HiCap 100 and corn syrup/HiCap 100 (50/50) showed Newtonian behavior and smaller droplet diameters ranging from 1.15 to 1.51 µm. For the drying process, a laboratory spray dryer and air temperature of 170 °C were used. Microparticles were characterized with respect to moisture content, water activity, particle size distribution and microstructure. Furthermore, encapsulation efficiency, sun protection factor in vitro and oxidative stability by the Rancimat method were determined. The microparticles had a diameter ranging from 14.51 and 29.19 µm and high values of encapsulation efficiency, above 84%. The particles produced with modified starches showed spherical shape without cracks or pores and those produced with only corn syrup showed some holes and cracks, that caused lower oxidative stability of these microparticles. The microparticles produced with HiCap 100 and corn syrup/HiCap 100 (50/50) stabilized by lecithin-chitosan showed the highest oxidative stability. The sun protection factor of particles ranged from 1.37 and 2.45 and 2.12 for the pure green coffee oil Mestrado Engenharia de Alimentos Mestra em Engenharia de Alimentos

Orientador: Rubens Maciel Filho Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Recentemente, a substituição de materiais convencionais utilizados na alimentação, produtos farmacêuticos e cosméticos por produtos naturais vem ganhando mais e mais interesse e importância. As principais indústrias nacionais e internacionais têm procurado fontes naturais alternativas para seus insumos e matérias primas, e uma das grandes dificuldades está na própria obtenção de tais materiais e principalmente, no isolamento e purificação dos agentes bioativos. O café é uma das bebidas mais conhecidas em todo o mundo, agindo como estimulante nas pessoas devido a sua atividade psicogênica. O café é um dos mais importantes produtos agrícolas representando uma das bases do desenvolvimento econômico e social dos países produtores. O café foi erroneamente considerado no passado como um produto onde basicamente seu principal composto era a cafeína, mas ele tem mais de 1000 compostos tais como vitaminas, aminoácidos, açúcares, lipídios, minerais, diterpenos (cafestol, caveol), ácidos clorogênicos, entre muitos outros ainda a ser estudados. O conteúdo de óleo nos grãos de café é de aproximadamente 18% p/p. Este é composto principalmente de triacilglicerol (TAG) 75%, ésteres diterpênicos de ácidos graxos (principalmente cafestol e caveol) 18%, ceras, ácidos graxos livres, esteróis, tocoferóis e diterpenos livres. O óleo contido no grão de café verde tem uma alta composição de ácidos linoléico e palmítico, e é classificado como óleo não-secante. Este óleo é um líquido à temperatura ambiente e tem importantes aplicações na indústria de cosméticos, por sua ação como protetor solar, propriedade que é atribuída aos diterpenos. Muitas empresas in Brasil (Café Pelé, Café Iguaçu, Cia Cacique de Café Solúvel, Odebrecht-Comércio e Indústria de Café, e indústrias linax) oferecem o óleo de café torrado e verde no mercado obtido por prensagem mecânica, e este é geralmente acondicionado em recipientes plásticos com capacidade de 5 e 20 kg. Neste projeto foi fracionado o óleo de café verde da variedade Coffea arabica, por meio de destilação molecular para alcançar frações com maior teor de diterpenos. As frações obtidas foram caracterizadas através de procedimentos analíticos para conhecer a influencia dos diterpenos cafestol e caveol sob as propriedades físico-químicas, assim como o comportamento térmico e reológico. Também foi desenvolvido um programa de simulação baseado no simulador comercial Aspen Plus, para observar a influencia das variáveis mais importantes na destilação molecular. No entanto, não houve informação detalhada, nem estudos sistemáticos, sobre o refino do óleo de café utilizando destilação molecular. A idéia de desenvolver o modelo é compreender o processo e ter uma ferramenta que permita uma extensa avaliação do impacto das diferentes condições operacionais e, em seguida, para implementar a mais adequada condição operacional no destilador molecular Abstract: Recently, the substitution of conventional materials used in the nutrition, pharmaceutical, and cosmetic areas by natural products has gained more and more interest and importance. The main national and international industries have sought alternative natural sources for their inputs and raw materials. One of the great difficulties in obtaining such material is especially the isolation and purification of bioactive agents. Coffee is one of the most popular beverages worldwide, acting as a stimulant in people due to its activity psychogenic. Coffee represents one of the most important agricultural products for producing countrie's economic and social. Coffee was wrongly considered into the past as having basically or mainly caffeine. Coffee has more than 1.000 compounds such as vitamin, amino acids, sugars, lipids, minerals, cafestol, kahweol, chlorogenic acids, among many others yet to be studied. The oil content in coffee is about 18% w / w. This consists mainly of triacylglycerol (TAG) 75%, diterpene fatty acid esters (mainly cafestol and kahweol) 18%, waxes, free fatty acids, sterols, tocopherols, and free diterpenes.The oil contained in green coffee bean has a high composition of palmitic and linoleic acids, and is classified as nondrying oil. This oil is a liquid at room temperature and has important applications in the cosmetics industry by acting as a sunscreen, a property that is attributed to the diterpenes. Many companies in Brazil (Café Pelé, Café Iguaçu, Cia Cacique de Café Solúvel, Odebrecht-Comércio e Indústria de Café, e indústrias linax) offer the oil of roasted coffee and green coffee on the market, obtained by mechanical pressing, usually packaged in plastic containers with a capacity of 5 and 20 kg. In this work, the green coffee oil (Coffea arabica), was fractionated by molecular distillation to achieve fractions with higher levels of diterpenes. The obtained fractions were characterized by analytical procedures to know the influence of the diterpenes cafestol and kahweol on the physico-chemical as well as thermal and rheological behavior. We also developed a simulation program based on the commercial simulator Aspen Plus to observe the influence of the most important variables in molecular distillation process. The idea of developing the program is to understand the process and have a tool that allows the evaluation of the impact of different operating conditions and to implement the results in the experimental tests Doutorado Desenvolvimento de Processos Químicos Doutor em Engenharia Química

Grãos de café defeituosos prensados, resíduo da produção de biodiesel a partir de óleo de café, foram avaliados como materiais precursores para a produção de um adsorvente, com aplicação na remoção de fenilalanina em soluções aquosas. Os estudos de adsorção foram conduzidos a 25, 35 e 45 °C em sistema de batelada. Osefeitos da granulometria e concentração do adsorvente, tempo de contato, pH e concentração iniciais da solução de fenilalanina foram avaliados. Testes preliminares de adsorção apontaram a necessidade de ativação química do resíduo para aumentar a capacidade de adsorção, e indicaram que o fluxo de nitrogênio durante a carbonização influencia negativamente a capacidade de adsorção, pela perda degrupos funcionais na superfície em temperaturas baixas de carbonização. A adsorção de fenilalanina foi favorecida pela redução da granulometria do carvão. O efeito do pH inicial na eficiência de adsorção foi verificado na faixa de 2 a 10, e os resultados demonstraram que valores de pH muito ácidos desfavorecem a adsorção por repulsãoeletrostática. Com 6 h de contato o equilíbrio da adsorção foi alcançado para a faixa de concentração inicial de fenilalanina estudada. Os dados experimentais do equilíbrio de adsorção foram ajustados pelos modelos de isoterma de Langmuir, Freundlich, Tempkin, Dubinin-Redushkevich (D-R) e Henderson, sendo que o modelo de Langmuir foi o que melhor representou os dados. O estudo cinético da adsorção foi determinadocom base nos ajustes dos modelos cinéticos de pseudo primeira ordem, primeira ordem reversível, pseudo segunda ordem, Elovich, Ritchie e difusão intrapartícula. O modelo de pseudo segunda ordem apresentou melhor descrição da adsorção de fenilalanina pelo adsorvente preparado. O processo foi avaliado como exotérmico eespontâneo nas temperaturas estudadas, com forças químicas e físicas envolvidas na adsorção. De modo geral, os grãos de café defeituosos prensados são candidatos potenciais para a produção de adsorventes de baixo custo a serem utilizados na remoção de fenilalanina, contribuindo assim para a implementação do desenvolvimentosustentável nas cadeias produtivas de café e biodiesel.Palavras-chave: adsorção; carvão ativado; grãos defeituosos de café; fenilalanina. Defective coffee beans press cake, a residue from biodisel production based on coffee oil, was evaluated as raw material in the production of an adsorbent for phenylalanine removal. Batch adsorption studies were conducted at 25, 35 and 45 °C. The effects of particle size, adsorbent dosage, contact time, initial pH and initial concentration of phenylalanine were investigated. Preliminary adsorption tests pointed toward the needfor chemical activation to increase adsorption capacity. Such tests also demonstrated that nitrogen flow during activation had a negative effect on adsorption capacity because of loss of surface chemical groups. Phenylalanine adsorption was favored by a reduction in adsorbent particle size. The effect of initial pH was evaluated in the rangeof 2 to 10, indicating that low pHs hinder adsorption as a result of electrostatic repulsion. Adsorption equilibrium was attained after 6 h for all the evaluated phenylalanine concentrations. Langmuir, Freundlich, Tempkin, Dubinin-Redushkevich (D-R) and Henderson models were tested for equilibrium description, with Langmuir providing the best fit. Adsorption kinetics were evaluated according to the following models: pseudo first and second order, reversible first order, Elovich, Ritchie and intraparticle diffusion. The pseudo-second order model provided the best description of the experimental data. The process was found to be exothermic and spontaneous, with chemical and physical forces involved. The results obtained in this study show that defective coffee beans press cake can be viewed as a potential candidate for the production of low cost adsorbents for phenylalanine removal, thus contributing for theimplementation of sustainable development in both the coffee and biodiesel production chains.Key-words: adsorption; activated carbon; defective coffee beans; phenylalanine.

O presente trabalho teve como objetivo geral o estudo da viabilidade de se produzir biodiesel a partir de grãos defeituosos de café, como alternativa à remoção de grãos defeituosos do mercado. Utilizou-se na produção de biodiesel óleo de café proveniente de grãos sadios, de uma mistura de grãos defeituosos dos tipos preto, verde e ardido (mistura PVA) e óleo de soja refinado. Determinou-se a acidez dos óleos utilizados. Realizaram-se as reações de transesterificação em reator encamisado com agitação mecânica. Testaram-se dois álcoois, metanol e etanol, na presença de catalisador básico (metóxido de sódio) e ácido (ácido sulfúrico). Analisaram-se amostras dos biodiesel produzidos através de cromatografia gasosa para se determinar a conversão das reações. Determinou-se a densidade, viscosidade e o poder calorífico das amostras. Observou-se que a acidez do óleo obtido a partir dos grãos de café defeituosos é superior. As reações efetuadas na presença de catalisador básico apresentaram duas fases após o término da reação para de café sadio. Para óleo de grãos defeituosos de café, os produtos da reação gelificaram devido à grande quantidade de ácidos graxos livres saponificados. Observou-se separação de fases após catálise ácida somente para o óleo de soja. Após a remoção do álcool observou-se gelificação das amostras de biodiesel obtido a partir de óleo de café, tanto para grãos sadios quanto para grãos defeituosos. No entanto, foi observada separação de fases (biodiesel e glicerina) após tratamento ácido e centrifugação das amostras. Observou-se um maior rendimento para as reações realizadas com óleo de soja. A presença de impurezas e ácidos graxos livres nos óleos de café explica essa diferença. A transesterificação do óleo provocou redução significativa da viscosidade em todos os casos. A densidade do biodiesel produzido é menor que do óleo, para óleo de soja e de grãos de café sadios. Houve ligeiro aumento da densidade para biodiesel produzido com óleo da mistura PVA. O poder calorífico superior aumentou, comparando-se o óleo com o biodiesel, para soja e para a mistura PVA. Não houve alteração entre óleo e biodiesel de grãos de café sadio. Diferenças nas impurezas presentes nos óleos podem explicar tais comportamentos. O biodiesel obtido para as três fontes está dentro dos limites estabelecidos por norma européia, considerando-se apenas densidade, viscosidade e poder calorífico superior. Todas as amostras, quando comparadas com diesel comum, apresentaram valores de densidade e viscosidade ligeiramente superior e valores de poder calorífico ligeiramente inferiores. Com base nos resultados obtidos neste trabalho pode-se concluir que a produção de biodiesel a partir de óleo de café de grãos defeituosos é viável. The present work general objective was the study of the feasibility of producing biodiesel from defective coffee beans, as an alternative for removing those defective beans from the international market. Soybean oil and coffee oil from both defective and healthy beans were used to produce biodiesel. Coffee oils were obtained by solvent (hexane) extraction in an industrial Soxhlet apparatus with an extraction capacity of 20 kg of beans per batch. The soybean oil was acquired from local markets. All oils had it acidity determined. The transesterification reactions were performed in a stirred reactor, heated by a hot water jacket. The temperature of the water in the jacket was controlled by a thermostatic water bath. Two alcohols were employed, methanol and ethanol, in the presence of both basic (sodium methoxide) and acid (sulfuric acid) catalysts. Biodiesel samples produced were analyzed by gas chromatography in order to determine reaction conversion. Density, viscosity and heat of combustion of the biodiesel produced were also determined. Coffee oil from defective beans presented the greatest acidity. Reactions performed with oil from healthy coffee beans in the presence of basic catalyst presented complete phase separation at the end of the reaction. The product of the transesterification reaction using oil from defective coffee beans gelified completely due to large amounts of free fatty acids present in the oil. Phase separation in reaction product using acid catalyst was observed only for soybean oil. Removing excess alcohol from product reactions for both healthy coffee bean oil and defective coffee bean oil resulted in complete sample gelification. However, phase separation was observed after treating samples with acid. Biodiesel samples produced with soybean oil presented the greatest yields. The presence of impurities and free fatty acids in both coffee oils explain such difference in yields. Viscosity reduction was observed for all samples after transesterification. Samples produced from healthy coffe bean oil and soybean oil showed reduction in density and those produced using defective coffee bean oil presented an increase in viscosity. Heat of combustion increased for biodiesel produced from soybean oil and defective coffee oil when compared to crude oil. Heat of combustion for biodiesel from healthy coffee oil was similar to that of the crude oil. Differences in the nature of impurities present in both coffee oils can explain such behavior. All characteristics determined for biodiesel samples attended Europeans standards. When compared to Diesel No.2 fuel, all samples presented greater density and viscosity and lower heat of combustion. Regarding the results obtained in this work it is possible to conclude that the production of biodiesel from defective coffee beans is feasible.

Orientador:Theo Guenter Kieckbusch Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Quimica Resumo: Resumo: Princípios ativos obtidos diretamente de produtos naturais sã largamente utilizados pelas industrias como matéria prima na formulação de alimentos, medicamentos e cosméticos. A recuperação e purificação destes compostos, por processos convencionais, é laboriosa e em muitos casos inviável. A versátil tecnologia que utiliza 'CO IND. 2¿ supercrítico como solvente apresenta-se como uma alternativa e estes processos. Neste trabalho, visou-se à aplicação desta tecnologia, explorando o uso de co-solventes (metanol, etanol e isopropanol) e de colunas de adsoção (empacotadas com sílica-gel e resina aniônica) para a extração e separação de princípios do café (óleo, cafeína e ácidos clorogênicos) a partir dos grãos verdes. Este trabalho contemplou ainda o projeto e fabricação com tecnologia própria, de uma unidade experimental de extração modular multipropósito para a realização e desenvolvimento de processos a pressões de até 60 Mpa. O processo proposto neste trabalho baseou-se em intercalar etapas de extração com etapas de separação utilizando colunas de adsorção e modificações na polaridade do solvente por adição de co-solventes. Os resultados obtidos mostraram bons rendimentos de extração e de separação dos componentes. O óleo de café foi extraído com rendimentos da ordem de 90%, a cafeína com rendimentos da ordem de 100% e os ácidos clorogênicos com rendimentos da ordem de 82%, em comparação com os métodos convencionais de extração...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: Active principles obtained from natural products are widely used as raw materials for a large number of cosmetics, pharmaceutical and food products. The recovery of these compounds by conventional processes is laborious and in many cases may cause irreversible damages. The versatile supercritical solvents technology rises as an alternative to these processes. The aim of this work is the application of supercritical solvents technology, using co-solvents (methanol, ethanol and isopropanol) and adsorption columns (packed with silica-gel or anion-exchange resins) for the extraction and recovery of oil, caffeine and chlorogenic acids from green coffee beans. This work also includes the project and building, with own technology, of a modular multipurpose extraction apparatus for the design and accomplishment of processes until 60 MPa. The proposed process is based on the sequential steps of extraction and separation using adsorption columns and changes in solvent polarity. The obtained results show high extraction yields and separation factors of the compounds. The green coffee oil extraction yields isalmost 90%, caffeine almost 100%, and chlorogenic acids almost 82%. Chromatographic analysis of the refined oil show that the disired refine level was achieved and that caffeine and chlorogenic acids can be concentrated and recovered by adsorption I dessorption steps ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Doutorado Engenharia de Processos Doutor em Engenharia Química

Orientadores : Fernando Antonio Cabral, Marcos Nogueira Eberlin Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O resumo podera ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: The abstract is available with the full electronic digital document Doutorado Doutor em Engenharia de Alimentos