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The production of corn (Zea mays L.) has grown considerably in recent years, due to its wide use for human and animal food, as well as in the development of new products and technologies. This fact motivated studies that investigate agricultural practices and the respective production of substances of biological interest, such as secondary metabolites. In the present study, the concentration of these compounds was investigated for the same variety of corn grown with seven different fertilizations. In this way, fertilizers were used: mineral, organomineral, cattle manure, chicken litter, sewage sludge and compost barn, in addition to a cultivation without fertilization. After the extractions, analyzes of total phenols, flavonoids and antioxidant activity were performed by UV/Vis spectrophotometry. The highest levels of phenols and flavonoids were observed in the treatments without fertilization, sewage sludge and compost barn. In view of the analysis of antioxidant activity, the treatment without fertilization resulted in the highest percentage of free radical inhibition. Finally, the fertilizers chicken manure, cattle manure and compost barn showed medium levels in the analysis of phenols and flavonoids, indicating a better vegetative development of the plant., A produção de milho (Zea mays L.) tem crescido consideravelmente nos últimos anos, devido a sua ampla utilização para a alimentação humana e animal, como também no desenvolvimento de novos produtos e tecnologias. Este fato motivou estudos que investiguem as práticas agrícolas e a respectiva produção de substâncias de interesse biológico, como os metabólitos secundários. No presente estudo, investigou-se a concentração destes compostos para a mesma variedade de milho cultivado com sete diferentes adubações. Desta forma, utilizaram-se os adubos: mineral, organomineral, esterco bovino, cama de frango, lodo de esgoto e compost barn, além de um cultivo sem adubação. Após as extrações realizaram-se as análises dos teores de fenóis totais, flavonoides e a atividade antioxidante por espectrofotometria UV/Vis. Os maiores teores de fenóis e flavonoides foram observados nos tratamentos, sem adubação, lodo de esgoto e compost barn. Frente a análise da atividade antioxidante, o tratamento sem adubação resultou com o maior percentual de inibição de radicais livres. Por fim, os adubos cama de frango, esterco de bovino e compost barn exibiram teores medianos frente à análise de fenóis e flavonoides, indicando um melhor desenvolvimento vegetativo da planta.

Os alimentos funcionais possuem substâncias bioativas, como os polifenóis e flavonoides, os quais são responsáveis pela atividade antioxidante de frutas e verduras e que podem contribuir em benefício à saúde humana. A pitanga (Eugenia uniflora L.) é um fruto cuja polpa pode ser destinada à produção de geleias, sorvetes e sucos, constituindo uma alternativa de consumo mesmo nos períodos de entressafra da produção. O presente estudo teve como objetivo comparar o teor de flavonoides contidos em diferentes apresentações de pitanga, a fim de detectar possíveis mudanças de acordo com o processamento, além de ampliar as opções de alimentos funcionais no Brasil e contribuir com as políticas públicas de divulgação e valorização dos alimentos regionais. Para determinação de compostos fenólicos totais utilizou-se o método de Folin-Ciocalteu com ácido gálico como padrão através de análise espectrofotométrica. Os flavonoides foram expressos em mg de rutina em 100g de amostra. As três apresentações não obtiveram diferença estatisticamente significativa quanto aos compostos fenólicos totais. A geleia apresentou o maior teor de flavonoides totais (35,7 ± 0,4mg rutina/100g) quando comparada com as outras apresentações, indicando que essa fruta representa uma alternativa para o consumo de flavonoides, mesmo quando congelada ou submetida à ação térmica.

Aim of this study was to investigate the influence of the two methods of grafting on Passiflora gibertti in this antioxidant capacity. Experiment was conducted under field conditions in two agricultural years 2012/2013 and 2013/2014 following a randomized block design, being studied three treatments, plants not grafted, grafted plants by cleft grafting and grafted plants laterally and with maintenance of the root system. Fruit were harvested when they were physiologically ripe and taken to the laboratory for juice extraction and antioxidant compounds analysis. Total phenolic compounds, ascorbic acid, total flavonoids, Xanthoids contents and total antioxidant activity (DPPH) were evaluated. The use of two root systems showed higher contents of total phenolic compounds, flavonoids and ascorbic acid, however, had the total xanthoids contents decreased. It is concluded that the technique of grafting with the use of two root systems is favorable to the accumulation of higher levels of antioxidants. El objetivo de este estudio fue investigar la influencia de los dos métodos de injerto sobre Passiflora gibertti en la capacidad antioxidante. El experimento se realizó en condiciones de campo en dos años agrícolas 2012/2013 y 2013/2014 siguiendo un diseño de bloques aleatórios, estudiándose tres tratamientos, plantas no injertadas, plantas injertadas por hendidura y plantas injertadas lateralmente y con mantenimiento del sistema radicular. Los frutos se cosecharon cuando estaban fisiológicamente maduros y se llevaron al laboratorio para la extracción del jugo y el análisis de compuestos antioxidantes. Se evaluaron compuestos fenólicos totales, ácido ascórbico, flavonoides totales, contenido de xantoides y actividad antioxidante total (DPPH). El uso de dos sistemas de raíces mostró mayores contenidos de compuestos fenólicos totales, flavonoides y ácido ascórbico, sin embargo, el contenido total de xantoides disminuyó. Se concluye que la técnica de injerto con el uso de dos sistemas radiculares favorece la acumulación de niveles más altos de antioxidantes. O objetivo deste estudo foi investigar a influência de dois métodos de enxertia em Passiflora gibertti na capacidade antioxidante. O experimento foi conduzido em condições de campo em dois anos agrícolas 2012/2013 e 2013/2014 seguindo um delineamento de blocos casualizados, sendo estudados três tratamentos, plantas não enxertadas, plantas enxertadas por fissura e plantas enxertadas lateralmente e com manutenção do sistema radicular. As frutas foram colhidas quando estavam fisiologicamente maduras e levadas ao laboratório para extração do suco e análise de compostos antioxidantes. Foram avaliados compostos fenólicos totais, ácido ascórbico, flavonóides totais, conteúdo de xantóides e atividade antioxidante total (DPPH). O uso de dois sistemas radiculares apresentou maiores teores de compostos fenólicos totais, flavonóides e ácido ascórbico, porém, teve os teores de xantoides totais diminuídos. Concluiu-se que a técnica de enxertia com o uso de dois sistemas radiculares é favorável ao acúmulo de níveis mais elevados de antioxidantes.

Moringa oleifera, also known as the “miracle tree” or “tree of life”, is a plant rich in nutrients, and phytochemicals, present in almost all parts, such as leaves, flowers, seeds and pods. Its leaves are worth mentioning, as they contain a high content of proteins and phenolic compounds. Solid-State Fermentation (SSF) has emerged as a promising tool to aid in the extraction of phenolic compounds from plant parts. However, these extracts may change due to exposure to stressful conditions, such as water, light, heat, pH, enzymes and oxygen. In this context, microencapsulation appears as an alternative to avoid the degradation of the compounds contained in these extracts. Thus, the present study aimed to evaluate the total phenolic content, antioxidant potential and physicochemical characteristics of microcapsules of extracts obtained from fermented (EFF) and non-fermented (EFNF) moringa leaves. The leaves were dried and ground and subjected to FES using Aspergillus niger. The fermented and non-fermented leaf extracts were obtained in an aqueous solution of 80% ethanol. The microcapsules were obtained by lyophilization using different proportions of extract: arabic gum (1:10, 1:6 and 1:4). The microcapsules with EFNF prepared in the proportion 1:4 showed a higher content of total phenolics (4.91 mg GAE/g of microcapsules) and morphological characteristics of glassy aspect, and the ones prepared with EFNF and EFF in the proportion 1:10, showed greater antioxidant activity (300.84 and 299.13 μmol Trolox/g, by the ABTS method, respectively). All microcapsules had good encapsulation efficiency (91.76 and 95.70%), high solubility (92.27 to 95.91%), favorable conditions of hygroscopicity (14.50 to 19.8%) and low activity of water (0.13 to 0.29). Therefore, the results indicated that the microcapsules elaborated with 1:4 (extract: Arabic gum) ratio showed the lower values of water activity and humidity, higher concentration of phenolic compounds and antioxidant activity by the FRAP method. However, further studies are needed to evaluate the toxicity of microcapsules for future applications in the pharmaceutical, cosmetic and food sectors. A Moringa oleifera, também conhecida como “árvore milagrosa” ou “árvore da vida”, é uma planta rica em nutrientes, e compostos fitoquímicos, presentes em quase todas as partes, como folhas, flores, sementes e vagens. Suas folhas merecem destaque, por conterem alto teor de proteínas e compostos fenólicos. A Fermentação em Estado Sólido (FES) tem se destacado como uma ferramenta promissora para auxiliar na extração de compostos fenólicos de partes de plantas. No entanto, estes extratos podem sofrer alterações devido a exposição à condições estressantes, como, água, luz, calor, pH, enzimas e oxigênio. Neste contexto, a microencapsulação surge como uma alternativa para evitar a degradação dos compostos contidos nestes extratos. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar o teor de fenólicos totais, potencial antioxidante e características físico-químicas de microcápsulas de extratos obtidos a partir de folhas de moringa fermentada (EFF) e não fermentada (EFNF). As folhas foram secas e trituradas e submetidas a FES utilizando Aspergillus niger. Os extratos de folhas fermentada e não fermentada foram obtidos em solução aquosa de etanol a 80%. As microcápsulas foram obtidas por liofilização utilizando diferentes proporções de extrato: goma arábica (1:10, 1:6 e 1:4). As microcápsulas com EFNF elaboradas na proporção 1:4 demonstraram maior teor de fenólicos totais (4,91 mg EAG/g de microcápsulas) e características morfológicas de aspecto vítreo, e as elaboradas com EFNF e EFF na proporção 1:10, apresentaram maior atividade antioxidante (300,84 e 299,13 μmol Trolox/g, pelo método ABTS, respectivamente). Todas as microcápsulas obtiveram boa eficiência de encapsulação (91,76 e 95,70%), alta solubilidade (92,27 a 95,91%), condições favoráveis de higroscopicidade (14,50 a 19,8%) e baixa atividade de água (0,13 a 0,29). Portanto, os resultados indicaram que as microcápsulas elaboradas na proporção 1:4 (extrato:goma arábica) apresentaram os menores valores de atividade de água e umidade, maior concentração de compostos fenólicos e atividade antioxidante pelo método FRAP. No entanto são necessários mais estudos para avaliar a toxicidade das microcápsulas visando aplicações futuras nos setores farmacêutico, cosmético e alimentício. São Cristóvão

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Os compostos fenólicos, como o ácido tânico (AT), Naringina (NR) e Naringenina (NG) são potenciais ingredientes funcionais devido aos seus efeitos nutracêuticos, mas limitações dificultam suas aplicações na indústria. Uma alternativa interessante para minimizar essas dificuldades é complexação destes compostos com proteínas (alfa- amilase (α-am), alfa-lactoalbumina (α-La) e Lisozima (Lys)). Essas moléculas são consideradas excelentes moléculas transportadoras, visto que podem apresentar alto valor nutricional, boas propriedades sensoriais, baixa toxicidade e capacidade de interagirem com compostos hidrofóbicos. A interação de compostos fenólicos com proteínas pode ser afetada por diferentes fatores (flexibilidade estrutural das moléculas, abundância de grupos hidroxila dos compostos fenólicos e quantos sítios de interação a proteína terá para determinado ligante). O estudo da termodinâmica e cinético de formação de complexos permite obter informações sobre a dinâmica do processo de interação e seus interferentes. Portanto, neste trabalho foi apresentado no capítulo 1 o estudo termodinâmico dos complexos α-LA-AT, α-am-AT e Lis-AT, nas temperaturas de 293,15 a 313,15 K, utilizando a espectroscopia de fluorescência. A estequiometria complexa (n) é aproximadamente 1:1 para Lys-AT e 1:2 para α-am-AT e α-La-AT, enquanto a constante de ligação (K b ) é da ordem de 10 5 M -1 para todas proteínas. O aumento da temperatura diminui os valores de K b dos complexos α-am- AT e Lys-AT e aumenta os valores de K b do complexo α-La-AT. A formação do complexo é conduzida entalpicamente e entropicamente para o α-am–AT e Lys–AT, respectivamente, e conduzida entropicamente para a ligação α-La-AT. Essas informações confirmam o quão importante é o estudo termodinâmica da interação de um composto fenólico com as diferentes proteínas, visto que foi possível perceber que o AT interage por diferentes mecanismos com proteínas distintas. Por fim, no capítulo 2 foi apresentado um artigo científico que expõe o efeito da hidrofobicidade nas interações da α-LA com NR e NG, através do estudo termodinâmico e cinético, por meio da ressonância plasmônica de superfície e também foram realizadas análises utilizando a técnica de docking molecular. Os resultados demonstraram que a constante de taxa de associação entre α-La e NR foi aproximadamente três vezes maior do que entre α-La e NG, e a constante de taxa de dissociação foi menor para α-La–NG do que para α-La–NR em todas as temperaturas avaliadas. A análise termodinâmica revelou que o mecanismo de formação de α-La–NG foi predominantemente entrópico devido ao processo de dessolvatação para acessar sítios hidrofóbicos. Entretanto, a presença do grupo glicosídeo em NR promoveu interações hidrofílicas. O melhor modelo de ligação produzido por docking molecular sugeriu que ambas as moléculas se ligam à mesma cavidade proteica. Palavras-chave: Compostos bioativos. Espectroscopia de Fluorescências. Ressonância Plasmônica de Superfície. Complexos Moleculares. Phenolic compounds such as tannic acid (AT), Naringin (NG) and Naringin (NG) are functional ingredients because they have nutraceutical effects. However, there are some difficulties in the application of these compounds in the industry. An interesting alternative to minimize these difficulties is the formation of complexes of these compounds with proteins (alpha-amylase (α-am), alpha-lactoalbumin (α-La) and Lysozyme (Lys)). Proteins are considered excellent carrier molecules, may have high nutritional value, good sensory properties, low toxicity and ability to interact with hydrophobic compounds. The interaction of phenolic compounds with proteins can be affected by different factors (structural flexibility of the molecules, abundance of hydroxyl groups of phenolic compounds and how many interaction sites the protein will have for a given ligand). The study of thermodynamics and kinetics of complex formation allows obtaining information about the dynamics of the interaction process and its interferents. Therefore, in Chapter 1, the thermodynamic study of the α-LA-AT, α-am-AT and Lys-AT complexes, at temperatures from 293.15 to 313.15 K, using fluorescence spectroscopy was presented. The stoichiometry (n) is approximately 1:1 for Lys-AT and 1:2 for α-am-AT and α-La-AT, while the binding constant (K b ) is on the order of 10 5 M -1 for all proteins. Increasing the temperature decreases the K b values of the α-am-AT and Lys-AT complexes and increases the K b values of the α-La-AT complex. Complex formation is conducted enthalpically and entropy for α-am–AT and Lys–AT and conducted entropically for α-La-AT. This information confirms how important the thermodynamic study of the interaction of a phenolic compound with different proteins is, because it was possible to perceive that AT interacts by different mechanisms with different proteins. Finally, in chapter 2, a scientific article was presented that exposes the effect of hydrophobicity on the interactions of α-LA with NR and NG, through the thermodynamic and kinetic study, using the surface plasmon resonance technique and analyzes were also performed using the technique of molecular docking. The results showed that the association rate constant between α-La and NR was approximately three times higher than between α-La and NG, and the dissociation rate constant was lower for α-La–NG than for α- La–NR at all temperatures evaluateds. Thermodynamic analysis revealed that the mechanism of α-La–NG formation was predominantly entropic due to the desolvation process to access hydrophobic sites. In contrast, the presence of the glycoside group in NR promoted hydrophilic interactions. The best binding model produced by molecular docking suggested that both molecules bind to the same protein cavity. Keywords: Bioactive compounds. Fluorescence Spectroscopy. Surface Plasmonic Resonance. Molecular Complexes.

Biodiesel is a biofuel composed of a mixture of different fatty acid esters, derived from a certain raw material. Esters with unsaturated carbon chains are susceptible to oxidation, due to the formation and stabilization of radicals in the allylic position, generating oxidation products such as peroxides and hydroperoxides. Biodiesel prepared from soybean oil is main composed by unsaturated fatty acid esters, such as linoleic acid (C18:2) and oleic acid (C18:1). In this work, we evaluated the antioxidant potential of cattle manure bio-oil against a mixture of fatty acid esters produced from soybean oil (FAMES). Initially, a concentrated additive was prepared with bio-oil+FAMES (BOE) and it was characterized using FT-Orbitrap MS. For the evaluation of the antioxidant potential, experiments of accelerated oxidation were carried out with raw FAMES, FAMES with industrial antioxidant (butylated hydroxytoluene-BHT) and FAMES with the additive BOE. The concentrations of the additives used were based on the equivalent phenol contents determined by the Folin-Ciocalteau method, where a concentration ratio of 1000 µg g−1 of BHT to 5700 µg g−1 of BOE additive was obtained. The antioxidant capacity test (DPPH) revealed that the concentration equivalent to 1000 µg g −1 of BHT is only obtained using 6568 µg g −1 of BOE additive. The monitoring of oxidation was carried out through the content of esters by GC-FID. This content was used to evaluate the consumption of C18:2 and C18:1 esters during the oxidation test. The BOE additive showed inhibition of intermediate oxidation between BHT and FAMES control in the first 6 h of oxidation, being ineffective after this time. The monitoring of oxidation products was performed by FT-Orbitrap-MS, where it was possible to identify compounds resulting from the primary and secondary oxidation of the C18:2 and C18:1 esters in the oxidized samples. Biodiesel é um biocombustível composto por uma mistura de diferentes ésteres de ácidos graxos, oriundos de determinada matéria-prima. Ésteres com cadeias carbônicas insaturadas são susceptíveis a oxidação, pela formação e estabilização de radicais na posição alílica, gerando produtos de oxidação como, peróxidos e hidroperóxidos. O biodiesel de soja é composto por ésteres de ácidos graxos insaturados em abundância, como o do ácido linoleico (C18:2) e do ácido oleico (C18:1). Neste trabalho, foi avaliado o potencial antioxidante do bioóleo oriundo da pirólise de esterco bovino, frente a uma mistura de ésteres de ácidos graxos produzidos a partir de óleo de soja (FAMES). Inicialmente um aditivo concentrado composto por bio-óleo+FAMES (BOE) foi preparado e caracterizado através de FT-Orbitrap MS. Para a avaliação do potencial antioxidante foram realizados experimentos de oxidações aceleradas do FAMES bruto, FAMES com antioxidante industrial (hidroxitolueno butilado-BHT) e FAMES com o aditivo BOE. As concentrações dos aditivos utilizados foram baseadas nos teores de fenóis equivalente determinados pelo método de FolinCiocalteau, onde obteve-se uma relação de concentrações de 1000 µg g−1 de BHT para 5700 µg g−1 de aditivo BOE. O teste de capacidade antioxidante (DPPH) revelou que a concentração equivalente a 1000 µg g−1 de BHT somente é obtida empregando 6568 µg g−1 de aditivo BOE. O monitoramento da oxidação foi realizado através do teor de ésteres por GC-FID. Esse teor foi utilizado para a avaliação do consumo dos ésteres C18:2 e C18:1 durante o decorrer do teste de oxidação. O aditivo BOE apresentou inibição da oxidação intermediária entre o BHT e o FAMES controle nas primeiras 6 h de oxidação, mostrando-se ineficiente após este tempo. O monitoramento dos produtos de oxidação foi realizado por FT-Orbitrap-MS, onde foi possível identificar compostos resultantes da oxidação primária e secundária dos ésteres C18:2 e C18:1 nas amostras oxidadas. São Cristóvão

The coffee bean is an agricultural product that makes one of the most consumed beverages and appreciated worldwide both for its aroma and its flavor. Brazil is the world's largest producer of coffee and, as a result, large amounts of agro-industrial residues are obtained during its processing, which are not used because they do not have high commercial value. This work aimed to optimize the process of extracting polyphenolic compounds from industrial coffee residue using an assisted ultrasound technique. In the experiments, the ethanol concentration, liquid/solid ratio and extraction time were varied through the central composite rotational design. The extracts obtained were analyzed to total phenolics and total flavonoids compounds, antioxidant activity by DPPH, FRAP and ABTS methods and antimicrobial activity. Maximum extraction of total phenolics compounds can be obtained when ethanol concentration between 27 and 50%, extraction time between 20 and 35 min and liquid/solid ratio between 42 and 50.00 mL/g were used. For the extraction of total flavonoids, maximum values can be obtained when ethanol concentration between 20 and 27%, liquid/solid ratio between 10 mL/g to 12 mL/g and 48 mL/g to 50 mL/g and extraction times between 20 and 120 min were used. The antioxidant activity was maximum when liquid/solid ratio between 41 and 48 mL/g, extraction time between 115 and 120 min and ethanol concentration between 35% and 46% were used. The antibacterial activity of the extracts was analyzed in vitro. Gram-negative bacteria were sensitive to the extracts, being Pseudomonas aeruginosa, that showed greater sensitivity to more extracts followed by Serratia marcescens and Escherichia coli bacteria. Among the gram-positive bacteria, Staphylococcus aureus was sensitive. The extraction of compounds from the industrial residue of coffee by the assisted ultrasound technique was optimized, demonstrating the potential of the extracts to be used in future applications as a source of bioactive compounds. O grão do café é um produto agrícola que faz uma das bebidas mais consumidas e mundialmente apreciada tanto pelo aroma quanto pelo sabor. O Brasil é o maior produtor mundial de café e como consequência, se obtém grandes quantidades de resíduos agroindustriais durante o seu processamento, os quais não são amplamente aproveitados por não possuírem alto valor comercial. Este trabalho teve como objetivo a otimização do processo de extração de compostos polifenólicos a partir do resíduo industrial do café utilizando a técnica de ultrassom assistida. Nos experimentos variou-se a concentração de etanol, razão líquido/sólido e tempo de extração através do delineamento composto central rotacional. Os extratos obtidos foram analisados quanto aos teores de fenólicos totais e flavonoides totais, atividade antioxidante pelos métodos de DPPH, FRAP e ABTS e atividade antimicrobiana. Máxima extração de fenólicos totais pode ser obtida em concentrações de etanol entre 27 e 50%, tempo de extração entre 20 e 35 min e razão líquido/sólido entre 42 e 50,00 mL/g. Já para a extração de flavonoides totais valores máximos podem ser obtidos em concentrações de etanol entre 20 e 27%, razão líquido/ sólido entre 10 mL/g e 12 mL/g e de 48 mL/g à 50 mL/g e nos tempos de extração entre 20 e 120 min. A atividade antioxidante foi máxima quando utilizado razão líquido/ sólido entre 41 e 48 mL/g, tempo de extração entre 115 e 120 min e concentrações de etanol entre 35% e 46%. A atividade antibacteriana dos extratos foi analisada in vitro. As bactérias Gram-negativas foram sensíveis aos extratos sendo a Pseudomonas aeruginosa que demonstrou maior sensibilidade para o maior número de extratos seguido das bactérias Serratia marcescens e Escherichia coli. Entre as bactérias Gram-positivas, o Staphylococcus aureus apresentou sensibilidade. A extração de compostos do resíduo industrial do café pela técnica de ultrassom assistida foi otimizada demonstrando o potencial dos extratos para serem utilizados em futuras aplicações como fonte de compostos bioativos. São Cristóvão

O objetivo do presente trabalho consistiu no desenvolvimento de uma nova bebida à base de sementes torradas de baobá para valorização do fruto e apresentar uma nova alternativa aos consumidores de café, em especial ao mercado do descafeinado. A amostra de estudo consistiu em sementes de baobá adquiridas no mercado local e provenientes de Angola. As sementes foram torradas a 200 oC durante 30, 55, 80 e 105 minutos. Nestas determinou-se o teor de humidade e o Aw para a avaliação da sua estabilidade. Após serem moídas, foram extraídas com água a 25 ºC (a frio) e a 99 ºC (a quente) durante 5 minutos. Nos extratos aquosos efetuou-se uma caracterização físico-química e funcional através do pH, cor, teor de fenóis totais, atividade antioxidante (método de FRAP), e teor de cafeína por HPLC. Foi efetuada uma prova sensorial à bebida preparada a partir das sementes torradas. Dos resultados obtidos foi possível verificar que, tal como a sua polpa, as sementes de baobá possuem propriedades funcionais que beneficiam a saúde humana, tais como fenóis e atividade antioxidante, e o mais interessante é que não contêm cafeína. Comparando com o café, verificou-se que as sementes de baobá, apesar de possuírem níveis elevados de fenóis e atividade antioxidante, não superam as sementes de café quanto a estes parâmetros. Conclui-se que o tempo ideal de torra das sementes de baobá é de 105 minutos, devido ao facto de que a amostra com 105 minutos de torra foi a que teve valores mais elevados de fenóis totais e atividade antioxidante, com ótima coloração, cheiro e sabor e consequentemente, a que teve melhor apreciação dos provadores. É uma bebida inovadora que trará aos consumidores a alternativa de consumir uma bebida natural semelhante ao café mais sem cafeína e ecologicamente sustentável devido ao facto de ser feita com subprodutos, ou seja, sementes que poderiam não ter mais nenhuma utilidade alimentar.

The present study aimed to screen genotypes for the presence/absence of lipoxygenases and to evaluate the phytochemical characteristics of lipoxygenase-free genotypes. Progenies derived from the cross between the cultivars IAC PL-2 (with lipoxygenases) and BRS 213 (lipoxygenase-free) generated 114 inbred lines in the F6/7 generation, evaluated by the qualitative colorimetric method, to verify the presence/absence of lipoxygenase isoenzymes L-1, L-2 and L-3. Eight triple-null (lipoxygenase-free) lines were confirmed by visible spectrophotometry. Progenitors and triple-null lines IAC 10-0003-1, IAC 10-0010-1, IAC 10-0010-2, IAC 10-0012, IAC 10-0043, IAC 10-0046, IAC 10-0107-1 and IAC 10-0115-2 were analyzed to assess their contents of protein, oil, phytic acid, tannins, total phenols and total flavonoids. Analyses showed significant differences in protein (from 38.80% to 41.89%) and oil (from 18.86% to 22.88%), consistent with the values observed in commercial soybean cultivars. The new triple-null lines, compared to the BRS 213 standard, showed lower contents of soluble condensed tannins; lower phytic acid in line IAC 10-0043 and greater amount of total phenols in line IAC 10-0115-2; whereas, the lines IAC 10-0010-1, IAC 10-0010-2, IAC 10-0043, IAC 10-0046 e IAC 10-0107-1 stood out with higher values of total flavonoids. The new lines will be potentially useful parents for genetic breeding and for a multiline strategy, aiming at greater phenotypic stability of lipoxygenase-free soybeans for human consumption. Resumo O presente estudo teve como objetivo selecionar genótipos quanto à presença/ausência das lipoxigenases, além de avaliar as características fitoquímicas dos genótipos com ausência das lipoxigenases. Progênies oriundas do cruzamento entre as cultivares IAC PL-2 (com lipoxigenases) e BRS 213 (sem lipoxigenases) geraram 114 linhagens na geração F6/7, avaliadas pelo método qualitativo colorimétrico, para constatar a presença/ausência das isoenzimas lipoxigenases L-1, L-2 e L-3. Foram confirmadas por espectrofotometria na região do visível oito linhagens triplo-nulas (sem lipoxigenases). Os progenitores e as linhagens triplo-nulas IAC 10-0003-1, IAC 10-0010-1, IAC 10-0010-2, IAC 10-0012, IAC 10-0043, IAC 10-0046, IAC 10-0107-1 e IAC 10-0115-2 foram analisados para aferir seus teores de proteína, óleo, ácido fítico, taninos condensados solúveis, fenóis totais e flavonoides totais. As análises apontaram diferenças significativas nos teores de proteínas (38,80% a 41,89%) e de óleo (18,86% a 22,88%), coerentes com os valores observados em cultivares comercializados de soja. As novas linhagens triplo-nulas, comparativamente ao padrão BRS 213, apresentam menores teores de taninos condensados, menor presença de ácido fítico na linhagem IAC 10-0043 e maior presença de fenóis totais na linhagem IAC 10-0115-2, enquanto as linhagens IAC 10-0010-1, IAC 10-0010-2, IAC 10-0043, IAC 10-0046 e IAC 10-0107-1 se destacam com valores superiores de flavonoides totais. As novas linhagens serão parentais potencialmente úteis para melhoramento genético e para uma estratégia de multilinhas, visando à maior estabilidade fenotípica de soja sem lipoxigenases, para alimentação humana.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2022. O tamarindo (Tamarindus indica L.) é uma fruta muito consumida pelas características sensoriais de sua polpa. Seu subproduto industrial, composto por casca, fibra e semente, é rico em fitoquímicos, embora correspondam à 50-70% do fruto, são pouco explorados. O objetivo deste estudo foi o biorrefino de semente e casca+fibra de tamarindo para a recuperação de frações bioativas. Extração fluido supercrítico (SFE), líquido pressurizado (PLE), água subcrítica (SWE) e assistida por micro-ondas (MAE), foram avaliadas comparativamente aos métodos convencionais de Soxhlet (SOX) e agitação aquosa a quente (CHSE), envolvendo diferentes temperaturas e solventes (CO2, etanol, água e etanol:água 50%). Os extratos foram avaliados em relação ao conteúdo fenólico total (TPC), a capacidade antioxidante (DPPH, ABTS e FRAP) e a caracterização química. A fração lipídica recuperada da semente por SFE (25 MPa e 60 °C), composta por 73 % de UFA (rica em ácidos linoleico e oleico), é uma promissora para aplicação alimentícia. A fração fenólica recuperada da semente em PLE (Etanol/ 60 °C/10 MPa) apresentou alto TPC (305,1 mg GAE·g-1) e capacidade antioxidante, superior à dos outros solventes e ao extrato de SOX-etanol. Em relação a fração fenólica da casca+fibra, o uso de etanol aquoso a 100 °C combinado com PLE forneceu o extrato de maior TPC (201,6 ± 0,8 mg GAE·g-1), e com MAE o extrato de maior capacidade antioxidante (943,1-1918,8 µmol TEAC·g-1), resultados superiores aos de SOX-etanol. Polifenóis, flavonoides e ácidos orgânicos foram identificados na fração fenólica de semente e casca+fibra, com destaque para o ácido cítrico, ácido vanílico, rutina e orientina reportados pela primeira vez em casca de tamarindo. A presença dos antioxidantes nas frações fenólicas sugere o seu uso em formulações cosméticas e alimentícias, atuando no retardo da oxidação desses produtos. A fração polissacarídica da semente com maior conteúdo de carboidratos totais (72,9 g GE·100 g-1 e.s) foi obtida em PLE-água (80 °C e 10 MPa), comparado a extração CHSE-água. A estratégia de biorrefinaria proposta pela primeira vez para fracionar os compostos bioativos da semente, possibilitou a partir da integração dos processos SFE+PLE+CHSE, aumentar o desempenho antioxidante da fração fenólica (421,8 mg GAE·g-1), e obter 19,1% de goma de coloração vermelho esbranquiçada, composta por xiloglucano de alta estabilidade térmica (até 300 °C), polissacarídeo que pode ser usado no revestimento de cápsulas e no desenvolvimento de produtos gelatinosos alimentícios. Nesse estudo, foi demonstrado pela primeira vez que subprodutos subutilizados de tamarindo podem integrar diferentes rotas de biorrefinaria. Os coprodutos de alto (fração bioativa) e baixo valor (biomassa residual) agregado gerados nessas rotas são atraentes para as indústrias alimentícia, química e cosmética. Abstract: Tamarind (Tamarindus indica L.) is a fruit widely consumed due to the sensory characteristics of its pulp. Its industrial by-product, composed of peel, fiber, and seed, corresponds to 50-70% of the fruit and is rich in phytochemicals, although little explored. The aim of this study was the biorefining of tamarind seed and peel+fiber for the recovery of bioactive fractions. Supercritical fluid extraction (SFE), pressurized liquid extraction (PLE), subcritical water extraction (SWE), and microwave-assisted extraction (MAE) were evaluated compared to the conventional methods of Soxhlet (SOX) and hot aqueous agitation (CHSE), involving different temperatures and solvents (CO2, ethanol, water, and 50% ethanol:water). The extracts were evaluated for total phenolic content (TPC), antioxidant capacity (DPPH, ABTS, and FRAP), and chemical characterization. The lipid fraction recovered from the seed by SFE (25 MPa and 60 °C), composed of 73% UFA (rich in linoleic and oleic acids) is an attractive nutritional source for food application. The phenolic fraction of the seed obtained in PLE (Ethanol/ 60 °C/10 MPa) showed high TPC (305.1 mg GAE·g-1) and antioxidant capacity, superior to that of other solvents and SOX-ethanol extract. In the recovery of the phenolic fraction of the peel+fiber, the use of aqueous ethanol at 100 °C combined with PLE provided the extract with the highest TPC (201.6 ± 0.8 mg GAE·g-1), and with MAE, recovered the extract of higher antioxidant capacity (943.1-1918.8 µmol TEAC·g-1), results superior to those of SOX-ethanol. Polyphenols, flavonoids, and organic acids were identified in the phenolic fraction of seed and peel+fiber, with emphasis on citric acid, vanillic acid, rutin, and orientin reported for the first time in tamarind peel. The presence of these antioxidants in the phenolic fractions suggests their use in cosmetic and food formulations, acting in the delay the oxidation of these products. The polysaccharide fraction of the seed with the highest total carbohydrate content (72.9 g GE·100 g-1 e.s) was obtained in PLE-water (80 °C and 10 MPa), compared to CHASE-water extraction. A biorefinery strategy was proposed for the first time to fractionate the bioactive compounds from the seed. The integration of the SFE+PLE+CHSE processes made it possible to increase the antioxidant performance of the phenolic fraction (421.8 mg GAE·g-1), and to obtain 19.1% of whitish red gum, composed of high xyloglucan thermal stability (> 300 °C), a polysaccharide that can be used in capsule coating and the development of gelatinous food products. In this study, it was demonstrated for the first time that underutilized tamarind by-products can integrate different biorefinery routes, generating co-products of high (bioactive fraction) and low added value (residual biomass) attractive for the food, chemical, and cosmetic industries.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2022. O café é uma das principais commodities mundiais e seu processamento é responsável por grande geração de resíduos. Dentre os subprodutos da cadeia produtiva do café encontram-se a borra de café e película prateada, os quais possuem compostos bioativos de interesse, como compostos fenólicos. O trabalho objetivou avaliar os extratos da borra de café e película prateada obtidos por três diferentes métodos: extração com auxílio de ultrassom, extração com auxílio de enzimas e na combinação dos métodos de extração assistida por ultrassom e tratamento enzimático. Os extratos foram analisados quanto ao teor de compostos fenólicos totais e perfil fenólico por LC-MS/MS, além das propriedades antioxidantes pelos métodos ABTS, DPPH e ORAC e atividade antibacteriana. As três extrações aplicadas foram eficazes na liberação de compostos fenólicos, tendo sido a extração assistida por ultrassom a mais eficiente com 27,84 mg GAE.g-1 para borra de café (CG) e 19,98 mg GAE.g-1 para película prateada (CS). A atividade antioxidante pelo método ABTS foi maior para os extratos na borra de café obtidos pelo método ultrassom e enzima, e a extração assistida por enzima apresentou a melhor atividade antioxidante na película prateada. Já para o método DPPH, a maior atividade antioxidante foi encontrada para as extrações com ultrassom para as duas matrizes. Por fim, o método de ORAC apresentou os maiores resultados para a extração assistida por ultrassom na borra de café. A partir do perfil fenólico foram identificados 29 compostos em ambas as matrizes, e foi observado que a extração assistida por enzimas foi mais eficiente na extração dos compostos fenólicos da borra de café, tendo o ácido clorogênico, ácido caféico e 2,4 DHBA como compostos majoritários; e a extração com os métodos combinados foi a mais eficaz para a película prateada, com o ácido clorogênico, 2,5 DHBA, 3,4 DHB e ácido cafeico como os compostos principais. A partir da composição bioativa, a análise de componentes principais mostrou o agrupamento das amostras de acordo com o método de extração empregado. A atividade antibacteriana dos extratos, frente a bactérias Gram-positivas e Gram-negativas para as duas matrizes, obtidos pelo método combinado apresentaram maior efetividade, variando de 6,24 a 12,48 µg/mL. Em resumo, os extratos aquosos dos subprodutos borra de café e película prateada, principalmente quando utilizado o complexo enzimático como assistente de extração ou a combinação dos métodos, ultrassom e enzima, são alternativas eficazes na recuperação de compostos fenólicos individuais enquanto que, para compostos fenólicos totais, o método auxiliado por ultrassom obteve resultados superiores. Além disso, as metodologias de extração aplicadas são alternativas ambientalmente seguras e promovem a economia circular, possibilitando a reutilização de compostos naturais, transformando resíduos em matéria-prima para a extração de compostos de interesse. Abstract: Coffee is one of the world's main commodities and its processing is responsible for a large amount of waste. Among the by-products of the coffee production chain are coffee grounds and silver film, which have bioactive compounds of interest, such as phenolic compounds. The study aimed to evaluate the extracts of coffee grounds and silver film obtained by three different methods: extraction with the aid of ultrasound, extraction with the aid of enzymes and in the combination of ultrasound-assisted extraction methods and enzymatic treatment. The extracts were analyzed for total phenolic compounds content and phenolic profile by LC-MS/MS, in addition to antioxidant properties by ABTS, DPPH and ORAC methods and antibacterial activity. The three extractions applied were effective in the release of phenolic compounds, the ultrasound-assisted extraction being the most efficient with 27.84 mg GAE.g-1 for coffee grounds (GC) and 19.98 mg GAE.g-1 for silverskin (CSS). The antioxidant activity by the ABTS method was higher for the extracts in the coffee grounds obtained by the ultrasound and enzyme method, and the enzyme-assisted extraction showed the best antioxidant activity in the silverskin. As for the DPPH method, the highest antioxidant activity was found for the ultrasound extractions for the two matrices. Finally, the ORAC method showed the highest results for the ultrasound-assisted extraction of coffee grounds. From the phenolic profile, 29 compounds were identified in both matrices, and it was observed that the enzyme-assisted extraction was more efficient in the extraction of phenolic compounds from coffee grounds, with chlorogenic acid, caffeic acid and 2,4 DHBA as compounds majority; and the extraction with the combined methods was the most effective for the silver film, with chlorogenic acid, 2.5 DHBA, 3.4 DHB and caffeic acid as the main compounds. From the bioactive composition, the analysis of principal components showed the grouping of samples according to the extraction method used. The antibacterial activity of the extracts, against Gram-positive and Gram-negative bacteria for the two matrices, obtained by the combined method showed greater effectiveness, ranging from 6.24 to 12.48 µg/mL. In general, the aqueous extracts of the byproducts of coffee grounds and silver film, mainly when using the enzymatic complex as an extraction assistant or the combination of methods, ultrasound and enzyme, are effective alternatives in the recovery of individual phenolic compounds while, for phenolic compounds total, the ultrasound-assisted method obtained superior results. In addition, the extraction methodologies applied are environmentally safe alternatives and promote the circular economy, enabling the reuse of natural compounds, transforming waste into raw material for the extraction of compounds of interest.

The grafting of grapevines has become essential to overcome biotic and abiotic stresses because permits access to the benefits of the agronomical characteristics of different rootstocks. Stimulating the rapid formation of the grafting union is the key to grafting success. This investigation studied the effect of removing growth inhibitors through soaking in water for 24 hours versus adding growth stimulate through fast dipping in 250 mg/L benzyladenine (BA) for 30 seconds of graft wood before grafting on the grafting success of ‘Flame Seedless’ and ‘Early Sweet’ scions (Vitis vinifera) grafted onto ‘Freedom’ rootstock (Vitis champinii x 1613C). Water soaking came first and followed by treatment of 250 mg/L BA, which significantly improved the grafting success of both cultivars. Grafting success was positively associated with increasing callus formation at the grafting zone, which was accompanied with the highest total indols content, the lowest total phenols content, and peroxidase activity above and below the grafting zone. However, water soaking significantly increased total indols and decreased the total phenols content of the ungrafted cuttings. In this study, it was suggested that the application of water soaking to grafted cuttings prior to grafting is an environmentally friendly and alternative practice for synthetic growth regulators to improve grafted cuttings success. Resumo A enxertia de videiras tornou-se essencial para superar tensões bióticas e abióticas, pois permite acessar os benefícios de características agronômicas de diferentes porta-enxertos. Estimular a formação rápida da união do enxerto é a chave para o sucesso da enxertia. Esta investigação estudou o efeito da remoção de inibidores de crescimento através da imersão em água por 24 horas versus a adição de estimulador de crescimento através do mergulho rápido em 250 mg-1 de benziladenina (BA) por 30 segundos da estacas do enxerto antes da enxertia dos rebentos de sucesso Flame Seedless e Early Sweet (Vitis vinifera) enxertados no porta-enxerto Freedom (Vitis champinii x 1613C).A imersão em água veio primeiro, seguido do tratamento de 250 mg/L BA, o que melhorou significativamente o sucesso da enxertia de ambas as cultivares. O sucesso da enxertia foi positivamente associado ao aumento da formação de calos na zona de enxertia, que foi acompanhado com o maior índice total de indols, o menor índice total de fenóis e a atividade peroxidase acima e abaixo da zona de enxertia. No entanto, a imersão em água aumentou significativamente os indóis totais e diminuiu o conteúdo total de fenóis das estacas não enxertadas. Neste estudo, sugere-se que a aplicação de imersão em água para estacas enxertadas antes do enxerto é uma prática ambientalmente amigável e alternativa para os reguladores de crescimento sintético para melhorar o sucesso das estacas enxertadas.

This study characterized and evaluated the potential of a combination of treatment strategies for the removal of phenolic compounds, color, and ecotoxicity of an effluent generated by a laminated wood industry. The characterization of a sample of the effluent generated by the pine lamination process collected in an industry in the Southwest region of the state of Paraná confirmed the potential impact of the effluent, with emphasis on the high content of phenolic compounds (1,530 ±50 mg/L), color (2,159 ±30 units), significant acute toxicity (63% mortality of microcrustaceans Artemia salina) and low biodegradability (BOD/COD=0.53), which, if eventually released into receiving bodies, can cause irreversible and harmful effects to the aquatic microbiota. The treatment processes studied in this work involved catalytic ozonation mediated by ferrous catalytic material based on steel scale and biological process with Pleurotus Florida fungi, evaluated in an individual way and sequentially integrated as follows: Catalytic ozonation>>biological process and vice-versa. The best results were obtained by applying the sequence "catalytic ozonation>>biological process", which resulted in reductions of 96.2% in soluble lignin concentrations, 93.3% in color units and more than 99% reduction in total phenols, in addition to a low mortality rate of A. salina (≈10%). In the integrated process, the application of catalytic ozonation before the biological process presents greater advantages because of the pre-decomposition process of recalcitrant compounds by the chemical action of catalytic ozonation, which can convert these compounds into biodegradable, facilitating the action of the biological process for the remediation of the effluent. Resumo Este estudo foi voltado a caracterização e avaliação do potencial da combinação de estratégias de tratamento para a remoção de compostos fenólicos, cor e ecoxicidade de um efluente gerado por uma indústria madeireira de Produção de Laminados. A caracterização de uma amostra do efluente gerado pelo processo de laminação de pinus coletada em uma indústria da região Sudoeste do estado do Paraná confirmou o potencial impactante do efluente, com destaque para o elevado teor de compostos fenólicos (1.530 ±50 mg/L), cor (2.159 ±30 unidades), significativa toxicidade aguda (63% de mortalidade de microcrustáceos Artemia. salina) e baixa biodegradabilidade (DBO5 /DQO=0,53) podendo, se eventualmente lançado em corpos receptores, causar irreversíveis e deletérios efeitos a microbiota aquática. Os processos de tratamento estudados neste trabalho envolveram ozonização catalítica mediada por material catalítico ferroso baseado em carepas de aço e processo biológico com fungos Pleurotus florida, avaliados de forma individual e integrados da sequinte forma: Ozonização catalítica>>processo biológico e vice-versa. Os melhores resultados foram obtidos pela aplicação da sequência “ozonização catalítica>>processo biológico”, que resultou em reduções de 96,2% em concentrações de lignina solúvel, 93,3% nas unidades de cor e mais de 99% na redução de fenóis totais, além de baixa taxa de mortalidade de A. salina (≈10%). No processo integrado, a aplicação da ozonização catalítica antes do processo biológico apresenta maiores vantagens em razão do processo de pré-decomposição de compostos recalcitrantes pela ação química da ozonização catalítica, que pode converter estes compostos em biodegradáveis, facilitando a ação do processo biológico para a remediação do efluente estudado.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2022. As folhas de Ilex paraguariensis (erva-mate) vêm sendo utilizadas há séculos pela população sob a forma de chimarrão, impulsionando pesquisas sobre seu potencial biológico e seus constituintes químicos. Nesse sentido, o objetivo dessa Tese foi de desenvolver extratos padronizados de erva-mate com potencial atividades anti-inflamatória e de captação de radicais livres. Para isso foram preparados 8 extratos utilizando diferentes combinações de variáveis: método de extração [infusão (I) e turboextração (T)], líquido extrator [água (A) e hidroetanólico (E)] e método de secagem [liofilização (L) e nebulização por spray drying (S)]. Os extratos foram caracterizados quimicamente por cromatografia liquida de ultra eficiência (CLUE ou LC) acoplado a detector DAD e massas (MS), e pelo teor de compostos fenólicos utilizando dois métodos colorimétricos, Folin-Ciocalteu (FC) e Fast-Blue (FBBB). A avaliação das atividades anti-inflamatória e de captação de radicais livres destes extratos padronizados foi conduzida com metodologias in vitro. A atividade de captação de radicais livres foi utilizada a metodologia por DPPH, enquanto que para a atividade anti-inflamatória foi avaliada pelo doseamento do NOx, TNF-a e IL-6 em células de macrófagos. Na análise por LC/MS os constituintes majoritários identificados foram: ácido cítrico, ácido clorogênico, ácido criptoclorogênico, ácido neoclorogênico, ácido ferroilquínico, ácido quínico, cafeína, cafeoilglicose, kampferol-raminosideo, quercetina 3-O-glicosideo, rutina e teobromina. E na análise por LC/DAD os constituintes majoritários quantificados foram: ácido clorogênico, ácido criptoclorogênico, ácido neoclorogênico, cafeína, rutina e teobromina. O teor de fenólicos totais, variou entre 163 a 313 mg EAC.g-1 de extrato seco para a técnica por Folin Ciocalteu e de 248 a 893 mg EAC.g-1 de extrato seco por Fast Blue BB. Dentre os extratos avaliados, o extrato IAS (Infusão Aquosa seca por spray drying) apresentou a menor EC50 na captação de radicais livres quando comparada aos demais extratos. Adicionalmente, os compostos majoritários presentes nos extratos foram avaliados quanto a atividade de captação de radicais livres, sendo o ácido neoclorogênico o composto que apresentou a menor EC50 (18,72 µg.mL-1). Na avaliação da atividade anti-inflamatória, a determinação de secreção do NOx indicou que os extratos IAS e IES apresentaram os maiores percentuais de inibição (50,10 e 53,57%). Os seis compostos avaliados na concentração presente no extrato da IAS (3 ug/ml) apresentaram atividade sobre a inibição da secreção do NOx, com destaque para a teobromina. Outro parâmetro avaliado na atividade anti-inflamatória foi a inibição do TNF-a pelos extratos secos por spray drying e pelos compostos isolados, sendo possível observar que o método de preparo influenciou na redução do TNF-a, visto que os extratos preparados por turboextração (TAS e TES) apresentaram os melhores resultados (inibição de 63,15 e 67,10%, respectivamente). Os compostos também foram avaliados na inibição do TNF-a e todos eles foram capazes de reduzir os níveis deste parâmetro. Por fim, a secreção do IL-6 foi avaliada nos extratos secos por spray drying, sendo os extratos IAS e TAS as amostras que apresentaram os maiores percentuais de inibição na dose de 30 µg mL-1 (62,43 e 52,91%). De acordo com os resultados obtidos em nosso trabalho, o extrato preparado por infusão aquosa e seco por nebulização apresentou os melhores resultados de atividade anti-inflamatória, captação de radicais livres e teor fenólicos totais. Além disso, todos os principais marcadores químicos presentes nesse extrato mostraram uma forte atividade de inibição de NOx e TNF-a, sugerindo que as atividades biológicas aqui detectadas estejam relacionadas à composição química e ao teor de marcadores químicos presentes nos extratos de I. paraguariensis. Abstract: The leaves of Ilex paraguariensis (yerba mate) have been used for centuries by the population in the form of mate, boosting research on its biological potential and its chemical constituents. In this sense, the objective of this thesis was to develop standardized extracts of yerba mate with potential anti-inflammatory and free radical scavenging activities. For this, 8 extracts were prepared using different combinations of variables: extraction method [infusion (I) and turbo-extraction (T)], extractor liquid [water (A) and hydroethanolic (E)] and drying method [lyophilization (L) and nebulization by Spray Drying (S)]. The extracts were chemically characterized by ultraperformance liquid chromatography (CLUE) coupled to a PDA detector, and by the content of phenolic compounds using two colorimetric methods, Folin-Ciocalteu (FC) and Fast-Blue (FBBB). The evaluation of the anti-inflammatory and free radical scavenging activities of these standardized extracts was conducted with in vitro methodologies. The anti-inflammatory activity was evaluated by measuring NOx, TNF-a and IL-6 in macrophage cells, while the DPPH methodology was used to evaluate the free radical scavenging activity. In the LC/DAD analysis, the major constituents identified were: chlorogenic acid, cryptochlorogenic acid, neochlorogenic acid, caffeine, rutin and theobromine. The total phenolic content ranged from 163 to 313 mg EAC.g-1 of dry extract for the technique by Folin Ciocalteu and from 248 to 893 mg EAC.g-1 of dry extract by Fast Blue BB. Among the extracts evaluated, the IAS extract (Aqueous Infusion Spray drying) showed the lowest EC50 in the capture of free radicals in relation to the other extracts whose EC50 was 54.43 ± 5.14 µg mL-1. Additionally, the major compounds present in the extracts were evaluated for free radical scavenging activity, with neochlorogenic acid being the compound that presented the lowest EC50 (18.72 µg mL-1). In the evaluation of anti-inflammatory activity, the determination of NOx secretion indicated that the IAS and IES extracts showed the highest percentages of inhibition (50.10 and 53.57%). The 6 compounds evaluated at the concentration present in the IAS extract at the lowest dose (3 ug/ml) showed activity on the inhibition of NOx secretion, with emphasis on theobromine. This indicates that the compounds are related to the results found for the extract. Another parameter evaluated in the anti-inflammatory activity was the TNF-a in the extracts dried by Spray drying and, in the compounds, and it was possible to observe that the preparation method influenced the reduction of TNF-a, and the extracts prepared by turboextraction (TAS and TES) had the best results (63.15 and 67.10%). And the compounds were also evaluated in the inhibition of TNF-a and all of them were able to reduce the levels of TNF-a. Finally, IL-6 secretion was evaluated in the dried extracts by Spray drying, and the solvent used and the drying method influenced the reduction of IL-6 secretion, so that IAS and TAS showed the highest percentages of inhibition at the highest dose of 30 µg mL-1 (62.43 and 52.91%). According to the results obtained in our work, the extract prepared by aqueous infusion and dried by Spray drying showed the best results in anti-inflammatory activity, free radical scavenging and total phenolic content. Furthermore, all the main chemical markers present in this extract showed strong NOx and TNF-a activity, suggesting that the biological activities detected here are related to the chemical composition and content of chemical markers present in the I. paraguariensis extract.

Resumo O jamelão é uma fruta encontrada nas regiões Norte, Sudeste e Nordeste do Brasil. O extrato dos frutos apresenta atividade antioxidante, devido à presença de compostos bioativos, como carotenoides e compostos fenólicos. Este estudo objetivou elaborar filmes comestíveis, compostos por amido de mandioca como matriz principal, com a adição de extrato de jamelão. A polpa de jamelão foi concentrada em roto-evaporador para a obtenção do extrato aquoso. Os ensaios para a elaboração dos filmes foram realizados segundo um delineamento composto central 22 com três repetições no ponto central, para avaliar o efeito das concentrações de glicerol (7,95% a 22,05%) e de extrato de jamelão (15,9 a 44,1%) sobre as propriedades mecânicas do filme (força na perfuração e deformação na ruptura) e sobre o teor de compostos fenólicos. As maiores concentrações do plastificante glicerol e do extrato de jamelão influenciaram positivamente nas propriedades mecânicas do filme, provocando diminuição da força na perfuração de 3,61 N para 2,55 N e aumento da deformação na ruptura de 1,44% para 76,33%. Os efeitos lineares e quadráticos das concentrações de glicerol e de extrato de jamelão e suas interações foram significativas sobre as respostas: força na perfuração e deformação na ruptura, no nível de 95% de confiança. A concentração de extrato de jamelão teve efeito significativo sobre o teor de compostos fenólicos, com coeficiente de determinação R2=0,9782. A interação entre glicerol e extrato de jamelão auxilia na obtenção de filmes de amido de mandioca com boas propriedades mecânicas e bioativas. Abstract Jambolan is a fruit found in the north, southeast and northeast of Brazil. The fruit extract has high antioxidant activity, due to the presence of bioactive compounds, such as carotenoids and phenols. The study aimed to elaborate edible films from cassava starch as matrix and addition of jambolan extract. The jambolan aqueous extract was obtained by concentrating process using a rotary evaporator. The assays were carried out according to a 22 full-factorial central composite design with three center point replicates, to assess the effects of glycerol (from 7.95% to 22.05%) and jambolan extract (from 15.9% to 44.1%) concentrations on the mechanical properties (force and deformation at the breaking point) and phenols content of the film. A reduction of the force from 3.61 N to 2.55 N, and increase of puncture deformation from 1.44% to 76.33% were verified with the use of high contents of glycerol and jambolan extract. A statistical analysis of the results showed that the linear and quadratic effects of glycerol and jambolan extract concentrations and their interactions were significant on the force and puncture deformation at a 95% and 80% confidence level, respectively. The effect of jambolan extract concentration was significant on phenols content at a 95% confidence level with coefficient of determination (R2) 0.9782. The interactions between glycerol and jambolan extract facilitated the formation of cassava starch films with good mechanical and bioactive properties.

Mango (Mangifera indica L.) has great socioeconomic importance to Brazil, but its production is affected by anthracnose. Chitosan films have shown potential in controlling this disease. In this study, the effect of the association of chitosan with phenolic compounds and extracts on the Colletotrichum tropicaledevelopment was evaluated. Phenolic compounds and extracts from mango peel were incorporated into 2.0% chitosan solutions and tested in vitro. In the in vivo experiment, after pathogen inoculation and application of treatments, fruits were evaluated for anthracnose incidence and severity. Controls consisted of the application of water or pure culture medium and fungicide imazalil. The experimental design was completely randomized and data were submitted to analysis of variance. In the in vitro test and in the assessment of disease intensity, means were compared using the Scott-Knott and Tukey tests (p

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O segmento de cervejas artesanais vem impulsionando o mercado de bebidas nos últimos anos devido às diversas possibilidades de formulação. Entre as cervejas artesanais, as frutadas proporcionam ao consumidor sabores até então desconhecidos. Neste sentido, surge com potencial aplicação a physalis que é uma fruta tropical conhecida pelo seu sabor único, cuja produção é sazonal, o que dificulta a sua utilização durante todo o ano. Uma possibilidade de incorporar a physalis às cervejas frutadas é submetê-la à liofilização, garantindo um estoque constante de polpa. O presente estudo teve como objetivo a produção de uma cerveja artesanal com adição de physalis liofilizada, para agregar à bebida final compostos fenólicos, minerais e potencial antioxidante. Três formulações de cerveja com diferentes concentrações de physalis liofilizada (20, 40 e 60 g/L) foram produzidas e caracterizadas. Os resultados mostraram que a adição do fruto influenciou diretamente nos parâmetros físico-químicos pH, acidez total titulável, sólidos solúveis totais, concentração alcoólica, cor, amargor, extrato real, extrato primitivo e turbidez. Além disso, as cervejas com physalis liofilizada apresentaram aumento no teor de alguns minerais, compostos fenólicos totais e atividade antioxidante. Assim, a adição de physalis é uma boa opção para melhorar as características funcionais da cerveja, proporcionando um produto diferenciado. The craft beer segment has been driving the beverage market in recent years due to the many different formulation possibilities. Among craft beers, fruity beers provide the consumer with flavors previously unknown. In this sense, cape gooseberry is a tropical fruit known for its unique flavor, whose production is seasonal, which makes it difficult to use throughout the year. One possibility of incorporating cape gooseberry into fruity beers is to subject the fruit to freeze-drying, ensuring a constant stock of pulp. The present study aimed to produce a craft beer added with freeze-dried cape gooseberry, to add mineral compounds, phenolic compounds, and antioxidant activity to the final beverage. Three beer formulations with different concentrations of freeze-dried physalis (20, 40, and 60 g/L) were produced and characterized. The results showed that the addition of the fruit directly influenced the physical-chemical parameters pH, total titratable acidity, total soluble solids, alcoholic concentration, color, bitterness, real extract, primitive extract, and turbidity. In addition, the beers with freeze-dried cape gooseberry showed an increase in the content of some minerals, total phenolic compounds, and antioxidant activity. Thus, the addition of cape gooseberry is a good option to improve the functional characteristics of the beer, providing a differentiated product.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O Syzygium malaccense é uma planta da família Myrtaceae de origem asiática. A árvore frutífera e ornamental se adaptou às regiões com clima quente do Brasil, sendo conhecida no país como Jambo. É amplamente utilizado na medicina tradicional por apresentar potencial ação anti inflamatória e hipoglicêmica. Resultados promissores foram apresentados em alguns estudos com as folhas de S. malaccense, porém, ainda há poucas informações sobre sua composição química e atividades biológicas, principalmente sobre a espécie encontrada no Brasil. Nesse sentido, esse estudo avaliou a capacidade antioxidante e citotóxica das substâncias presentes nas folhas de S. malaccense, com ensaios de atividade antioxidante atribuída à capacidade de sequestro dos radicais DPPH e ABTS, redução do ferro (FRAP) e redução do reagente Folin Ciocalteu (FCR). A citotoxicidade foi avaliada pelos ensaios de migração celular e viabilidade celular (MTT) em células cancerígenas de melanoma cutâneo (SK MEL 28) tratadas com extrato bruto, fração acetona e três subfrações da planta, sendo escolhida a fração acetona por esta apresentar bom rendimento e elevado potencial frente aos ensaios antioxidantes. Os marcadores oxidativos e inflamatórios também foram avaliados a partir da análise de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), óxido nítrico (NO), mieloperoxidase (MPO) e a determinação do conteúdo de ácido ascórbico (vitamina C). Os resultados demonstram que a purificação do extrato hidroetanólico das folhas de S. malaccense potencializou a bioatividade da planta e aumentou o teor dos compostos majoritários do extrato nas subfrações, as quais apresentaram atividade citotóxica relevante em células de melanoma cutâneo, bem como elevada atividade antioxidante e uma composição rica em flavonoides. Dois compostos com elevada pureza foram isolados das subfrações mais bioativas por CCD preparativa, sendo um deles identificado por CLAE DAD como o flavonoide glicosilado miricitrina e o outro composto, ainda não identificado, referente ao sinal mais intenso das subfrações. Dessa forma, esse estudo apresenta informações importantes sobre a bioatividade dos compostos presentes nas folhas de S. malaccense coletadas na região Sudeste do Brasil, trazendo resultados inéditos referentes à toxicidade in vitro da planta em células de melanoma cutâneo. Syzygium malaccense is a plant of the Myrtaceae family of Asian origin. The fruit and ornamental tree has adapted to the hot climate regions of Brazil, being known in the country as Jambo. It is widely used in traditional medicine because of its potential anti inflammatory and hypoglycemic action. Promising results were presented in some studies with the leaves of S. malaccense, however, there is still little information about its chemical composition and biological activities, mainly about the species found in Brazil. In this sense, this study evaluated the antioxidant and cytotoxic capacity of substances present in the leaves of S. malaccense, with tests of antioxidant activity attributed to the scavenging capacity of DPPH and ABTS radicals, iron reduction (FRAP) and reduction of the Folin Ciocalteu reagent (FCR). Cytotoxicity was evaluated by cell migration and cell viability (MTT) assays in cutaneous melanoma cancer cells (SK MEL 28) treated with crude extract, acetone fraction and three subfractions of the plant, the acetone fraction being chosen because it presents good yield and high potential against antioxidant assays. The oxidative and inflammatory markers were also evaluated from the analysis of substances reactive to thiobarbituric acid (TBARS), nitric oxide (NO), myeloperoxidase (MPO) and the determination of the content of ascorbic acid (vitamin C). The results demonstrate that the purification of the hydroethanolic extract from the leaves of S. malaccense potentiated the plant's bioactivity and increased the content of the extract's major compounds in the subfractions, which showed relevant cytotoxic activity in cutaneous melanoma cells, as well as high antioxidant and a composition rich in flavonoids. Two compounds with high purity were isolated from the most bioactive subfractions by preparative CCD, one of them being identified by HPLC DAD as the glycosylated flavonoid myricitrin and the other compound, not yet identified, referring to the more intense signal of the subfractions. Thus, this study presents important information about the bioactivity of the compounds present in the leaves of S. malaccense collected in the Southeast region of Brazil, bringing unprecedented results regarding the in vitro toxicity of the plant in cutaneous melanoma cells.

The medicinal plant Ouratea fieldinfiana popularly known as batiputá, is commonly found in the coastal region of Ceará, belonging to the Ochnaceae family and with arboreal or shrubby characteristics, an oil can be extracted from its fruit that is used in cooking and in traditional medicine as an anti-inflammatory. This work aimed to characterize the batiputá oil and the polar fraction of this oil, as well as to quantify the total phenols, evaluate its antioxidant and anticholinesterase capacity. From the artisanal batiputá oil obtained by a rural resident in the city of Trairi-CE, its polar fraction was separated by decantation with methanol and hexane. The main fatty acids of the oil were identified by GC-MS in the batiputá oil were palmitic (24.55%), linoleic (20.02%) and oleic (30.81%) acids. The polar fraction of the oil was characterized in HPLC-DAD, being constituted by the flavone apigenin and its amentoflavone dimer. The polar fraction presented a good amount of total phenols, with 138.78 mg/EAG per gram of the fraction, in addition to an excellent antioxidant capacity with IC50 of 5.66 and 4.42 to inhibit DPPH* and ABTS*+ radicals, respectively. The fraction still has an almost three times greater capacity to inhibit acetylcholinesterase, needing 12.58 µg/mL of the fraction, while the oil needs 36.66 µg/mL for its inhibitory effect. These results show that the polar fraction of batiputá oil has a strong potential to be a commercial antioxidant and its anticholinesterase effect may guide further studies to better understand its effect against neurodegenerative diseases. La planta medicinal Ouratea fieldinfiana popularmente conocida como batiputá, se encuentra comúnmente en la región costera de Ceará, perteneciente a la familia Ochnaceae y con características arbóreas o arbustivas, se puede extraer de su fruto un aceite que se utiliza en la cocina y en la medicina tradicional como antiinflamatorio. inflamatorio. Este trabajo tuvo como objetivo caracterizar el aceite de batiputá y la fracción polar de este aceite, así como cuantificar los fenoles totales, evaluar su capacidad antioxidante y anticolinesterasa. A partir del aceite de batiputá artesanal obtenido por un vecino rural de la ciudad de Trairi-CE, se separó su fracción polar por decantación con metanol y hexano. Los principales ácidos grasos del aceite que se identificaron por GC-MS en el aceite de batiputá fueron los ácidos palmítico (24,55%), linoleico (20,02%) y oleico (30,81%). La fracción polar del aceite se caracterizó en HPLC-DAD, estando constituida por la flavona apigenina y su dímero de amentoflavona. La fracción polar presentó una buena cantidad de fenoles totales, con 138,78 mg/EAG por gramo de la fracción, además de una excelente capacidad antioxidante con IC50 de 5,66 y 4,42 para inhibir radicales DPPH* y ABTS*+, respectivamente. La fracción todavía tiene una capacidad casi tres veces mayor para inhibir la acetilcolinesterasa, necesitando 12.58 µg/mL de la fracción, mientras que el aceite necesita 36.66 µg/mL para su efecto inhibidor. Estos resultados muestran que la fracción polar del aceite de batiputá tiene un fuerte potencial para ser un antioxidante comercial y su efecto anticolinesterasa puede orientar más estudios para comprender mejor su efecto contra las enfermedades neurodegenerativas. A planta medicinal Ouratea fieldinfiana conhecida popularmente como batiputá, é comumente encontrada na região litorânea do ceara, pertencente à família Ochnaceae e com característica arbórea ou arbustiva, de seu fruto pode ser extraído um óleo que é usado na culinária e na medicina tradicional como anti-inflamatório. Este trabalho objetivou caracterizar o óleo de batiputá e a fração polar deste óleo, como também quantificar os fenóis totais, avaliar sua capacidade antioxidante e anticolinesterasico. Do óleo artesanal de batiputá obtido por morador rural na cidade de Trairi-CE, foi separado por decantação com metanol e hexano a sua fração polar. Os principais ácidos graxos do óleo foram identificados por CG-EM no óleo de batiputá foram os ácidos palmítico (24,55%), linoleico (20,02%) e oleico (30,81%). A fração polar do óleo foi caracterizados em CLAE-DAD, sendo constituído pela flavona apigenina e seu dímero amentoflavona. A fração polar apresentou uma boa quantidade de fenóis totais, com 138,78 mg/EAG por grama da fração, além de uma ótima capacidade antioxidante com CI50 de 5,66 e 4,42 para inibir os radicas DPPH* e ABTS*+, respectivamente. A fração ainda possui uma capacidade quase três vezes maior de inibir a acetilcolinesterase, precisando de 12,58 µg/mL da fração, quanto o óleo precisa de 36,66 µg/mL para seu efeito inibitório. Esses resultados mostram que a fração polar do óleo de batiputá possui um forte potencial de ser um antioxidante comercial e seu efeito anticolinesterasico poderá nortear outros estudos para melhor entender seu efeito frente as doenças neurodegenerativas.

Orientador : Carlos Roque Duarte Correia Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Mestrado

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: O processo de separação de misturas homogêneas e não ideais é um problema comum nas indústrias. A separação de misturas complexas pode ser realizada a baixa pressão, para evitar a degradação de componentes sensíveis ou ainda, com a utilização de destilação com reação química para eliminar azeótropos e/ou aumentar a volatilidade relativa dos componentes a serem separados. A destilação reativa é uma técnica utilizada há muitos anos na indústria, porém, somente, recentemente, é que a modelagem matemática do problema permitiu que se desenvolvessem algorítmos para calcular e simular o processo de destilação onde ocorre simultaneamente o equilíbrio líquido-vapor- e o equilíbrio químico. Neste contexto, a destilação reat!va é uma das aplicações industriais mais efetivas para separar misturas complexas, uma vez que é baseada no conceito de reatores multifuncionais, isto é, na combinação de reações químicas com a destilação fracionada em um mesmo equipamento. Neste trabalho de tese, foram estudados os processos de destilação a baixas pressões para separar mono e diglicerídeos de glicerol, ácidos graxos e água, e o de destilação reativa para eliminar o fenol da mistura azeotrópica com água. Neste último, o reagente utilizado foi o anidrido acético com a formação de ácido acético e acetato de fenila. O esquema proposto demonstrou ser uma eficiente alternativa para a descontam inação de águas residuais. O simulador de processo HysysPlant@ foi utilizado para simular as destilações em estado estacionário e os resultados obtidos são inéditos na literatura publicada, contribuindo, portanto, com os desenvolvimentos na área de separação de misturas complexas. Para permitir a simulação da destilação reativa para separação do azeótropo água- fenol com anidrido acéticoé necessário se ter a cinética da reação. Como não existem na literatura dados experimentais deste sistema, neste trabalho foram apresentados alguns métodos para permitir a estimativa da cinética. Além disso, uma análise das misturas azeotrópicas formadas foi também realizada, para permitir a caracterização termodinâmica do sistema e, com isto, propor a separação física dos vários componentes. Este trabalho foi desenvolvido no I:aboratório de Desenvolvimento de Processos de Separação /DPQ/FEQ/UNICAMP Abstract: The separation process of homogeneous and non ideal mixtures is a common problem in chemical industries. The complex mixture separations may happen at low pressure to prevent thermal degradation or using reactive distillation to eliminate existing azeotropes and/or in order to increase the rei ative volatility of the components to be separated. Reactive distillation has been used in industrial applications for many years ago, but only recently, with the availability of mathematical models, it is possible to develop algorithms in order to calculate and to simulate the distillation process where the vapor-liquid and the chemical equilibria occur simultaneously. So, in this way, reactive distillation is one. of the most effective industrial applications in order to separate complex mixtures, since it is based on the concept of multifunction reactors or, in other words, on the combination of chemical reactors with fractionating distillation in a single equipment. In this work, two important processes were studied. The first one was the separation of mono and diglycerides from glycerol, fatty acids and water using low pressure distillation. The second one was the proposition of a new reaction scheme to carry out the separation of the diluted system composed by phenol and water, using acetic anhydride as reactant forming acetic acid and phenyl acetate as product. The scheme seems to be a simple and efficient alternative to the decontamination of wastewaters. It was necessary, also, to develop methodologies to calculate the reaction kinetic and characterization of the mixtures being studied in the second case. Computational steady state simulations were performed using Hysys.Plant@ commercial simulator. The results obtained are inedit in the published literature, contributing, so, with the developments in co.mplex mixture separations. This work was developed in the Separation Process Development Laboratory, at the School of Chemical Engineering, at UNICAMP Doutorado Desenvolvimento de Processos Químicos Doutor em Engenharia Química

Orientador : Bruno Coraucci Filho Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil Resumo: o resíduo areia de moldagem gerado na indústria de fundição, apresenta em sua composição, entre outros constituintes resina fenólica. Este resíduo representa cerca de 2% em peso, do total de areia base utilizada para confecção dos machos, e não são recuperadas no processo de fundição da empresa em estudo. Em função da concentração de fenol de 164 mg/Kg na massa bruta este resíduo foi classificado de acordo com a NBR 10.004 (ABNT), como Classe I - perigoso. O trabalho teve como objetivos o isolamento dos microrganismos do solo e seleção dos mais eficientes na degradação de fenol para estudo de biodegradação dos compostos incorporados no resíduo. Foram isolados três grupos de microrganismos: bactérias, fungos e actinomicetos, da mistura solo/areia de moldagem. Estes microrganismos foram selecionados quanto a produção de fenol oxidases através da Reação de Bavendamm e, da concentração de 1200 mg/L de fenol, no ensaio de MCI. Para avaliar a eficiência de degradação destes microrganismos foi utilizado o método respirométrico de Bartha. Os microrganismos foram introduzidos nos respirômetros, através de inóculos de cada grupo e culturas mistas, incubados a 28 °C por 90 dias. Ao final do período, em todos os inóculos testados a remoção de feno I na massa bruta do resíduo, foi superior a 95%, sendo o melhor desempenho observado para os inóculos de cultura mista, com e sem balancearnento de nutrientes, com remoção de 99%. As concentrações residuais de fenol na massa bruta foram respectivamente de 1,7 e 1,6 mg/Kg, valores, inferiores a 10 mg/Kg que caracteriza o resíduo como perigoso. De uma forma prática verificou-se que com a cultura mista em apenas 37 dias aproximadamente, a concentração de fenol na massa bruta ficou abaixo do valor de 10 mg/Kg conforme legislação pertinente. Desta forma, o tratamento do resíduo através de processo biológico apresentou-se como uma alternativa na minimização do potencial de agressão ao ambiente Abstract: The residue molding sand generated in the foundry industry presents in its composition, among other constituent phenolic resin. This residue represents about in weight 2%, of the total of sand base used for making matrix elements, and they are not recovered in the process of foundry of the company in study. In function of 164 mg/Kg phenol concentration in the gross mass. This residue was classified in agreement with as Brazilian Legislation, as Class I - dangerous. The work had as objectives the isolation of the soil microorganisms and selection of the most efficient in the phenol degradation for study of biodegradation of the compounds incorporated in the residue. Then, three microorganisms groups were isolated in mixture soil/sand such as bacteria, fungi and actinomycetes. These microorganisms were selected as the production of phenoloxidases through of the Bavendamm Reaction and of the 1200 phenol mg/L concentration, in -the MIC. The degradation efficiency of this microorganisms was evaluated throught Bartha respirometric method. The microorganisms was introduced in the respirometers, through inoculum of each group and mixed cultures, incubated 28°C by 90 days. At the end of the period, in ali tested inoculum, the phenol removal in the gross mass of the residue more than 95%, while the best acting observed for the inoculum of mixed culture, with and without addition of nutrients, with removal of 99%. The phenol residual concentrations in the gross mass were 1,7 and 1,6 rng/Kg respectively, values lower than 10 mg/Kg, that characterizes the residue as dangerous. It was verified that phenol concentration in the gross mass was below the value of 10 mglKg according to pertinent legislation with the mixed culture in just 37 days approximately. The residue treatment through biological process carne as an alternative in the minimization of its aggression potential to the environment Mestrado Saneamento Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Antonio Jose Gomez Cobo, Inmaculada Rodriguez Ramos Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Os compostos organoclorados são substâncias químicas que têm como característica uma elevada toxicidade e persistência, tanto no meio ambiente quanto nos organismos vivos. Tal é o caso do pentaclorofenol, usado como herbicida e pesticida na proteção de lavouras e como biocida no tratamento de madeiras e couros. Um método de tratamento bastante promissor é a hidrodescloração catalítica desses compostos empregando catalisadores à base de paládio. Dentro desse contexto, o presente trabalho tem como objetivo principal estudar as condições de preparação de catalisadores Pd/TiO2 e o comportamento dos sistemas bimetálicos Pd-Ni/TiO2, Pd-Ru/TiO2 e Pd-Ti/TiO2. Dentre as variáveis de preparação dos catalisadores Pd/TiO2, foram estudadas as influências do tratamento de ativação, bem como do teor de Pd no sólido sobre o desempenho catalítico. Para tanto, os catalisadores de Pd/TiO2 foram preparados pelo método de impregnação a seco e os catalisadores bimetálicos foram preparados pelo método de co-impregnação. Os sólidos obtidos foram caracterizados por meio das técnicas de adsorção de N2 (BET), análise espectrométrica de raios X (EDX), espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS), redução à temperatura programada (RTP), espectroscopia no infravermelho da adsorção do CO (FTIR) e microcalorimetria da adsorção do CO. O desempenho dos catalisadores foi avaliado na reação de hidrodescloração do pentaclorofenol, empregandose um reator Parr do tipo "slurry". A reação foi conduzida à pressão de 5 bar e temperatura de 383 K. Os resultados dos testes catalíticos mostram que o catalisador 3%Pd/TiO2 não calcinado e não reduzido permite obter maiores valores para o rendimento e a seletividade de fenol, com uma atividade catalítica relativamente elevada. Os catalisadores bimetálicos com Ni e Ti são seletivos à formação de fenol, enquanto que o catalisador contendo Ru se mostra muito seletivo para a obtenção do cicloexanol, através da hidrogenação do anel benzênico Abstract: Organic-chlorine compounds are chemicals which main characteristic is high toxicity and persistence, both in live organisms and in the environment. Such is the case of pentachlorophenol, used as herbicide and pesticide for harvest protection and as biocide for treating woods and leathers. A very promising treatment method is the catalytic hydrodechlorination of these products using palladium based catalysts. In this context, the following work is aimed at studying the Pd/TiO2 preparation conditions and the behavior of bimetallic Pd-Ni/TiO2, Pd-Ru/TiO2 and Pd-Ti/TiO2 systems. Within the preparation variables of Pd/TiO2 catalysts, the effects of the activation treatment as well as the influence of Pd content in the solid on the catalysts performance were studied. Therefore, Pd/TiO2 catalysts were prepared by means of the dry impregnation method, and the bimetallic catalysts were prepared by co-impregnation method. The so obtained solids were characterized by the N2 adsorption technique (BET), Xray spectrometry analysis (EDX), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), temperatureprogrammed reduction (TPR), Fourier transformed-infrared spectroscopy of the chemisorbed CO (FTIR) and CO adsorption microcalorimetry. Catalysts performance was evaluated in the entachlorophenol hydrodechlorination reaction using a slurry Parr reactor. The reaction was conducted at 5 bar pressure and at 383 K temperature. Catalytic test results show that the non calcinated and non reduced 3% Pd/TiO2 catalyst allows to attain higher values for yield and for phenol selectivity, with a relatively high catalytic activity. Bimetallic catalysts with Ni and Ti are selective in the phenol formation, while the catalyst with Ru is likely more selective to attain the cyclohexanol by means of the benzene ring hydrogenation Doutorado Sistemas de Processos Químicos e Informática Doutor em Engenharia Química

Orientador: Maria Alvina Krahenbuhl Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: O estudo dos fenômenos físico-químicos presentes nos processos químicos industriais é de extrema relevância, desde o projeto ata a operação das unidades que compõem a planta. Dentre as etapas do processo, a separação e purificação costumam concentrar os maiores custos do projeto. Um importante segmento da indústria petroquímica é a produção de fenol, empregando na fabricação de resinas. Nesse processo duas colunas de destilação e um decantador são responsáveis pela purificação do fenol e recuperação da matéria-prima (cumeno). O equilíbrio de fases é um dos fenômenos mais importantes dessas unidades, havendo a possibilidade de ocorrer em alguns pratos o equilíbrio trifásico (LLV). Embora termodinamicamente possível, as tentativas de descrever essa forma de equilíbrio, utilizando dados exclusivamente bifásicos (LL /ou LV), não apresentam bons resultados. Este trabalho teve como objetivo o estudo termodinâmico do equilíbrio líquido-líquido e líquido-vapor na região próxima ao equilíbrio líquido-líquido-vapor de sistemas que compõem as etapas de separação do processo de produção fenol (água, acetona, 'alfa¿-metil estireno, cumeno e fenol), de forma a contribuir com o estudo do equilíbrio trifásico, presente nesse processo. Foram obtidos dados isotérmicos de equilíbrio líquido-líquido a 50 e ¿60 GRAUS¿C e dados isobáricos de equilíbrio líquido-vapor à 760 mmHg... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: Studies concerning physical and chemical phenomena are very important for the chemical industry, form the early stages of design up to full plant operation. Among the many units that make up a chemical plant, the last steps of separation and purification stands as the most expensive. Phenol, used to produce resins as well as other products, is an important feedstock to petrochemical industries. Two distillations columns and one decanter are used to purify phenol and separate cumene in the phenol production process, in which phase equilibrium plays an important role. In a tray distillation tower, one may find two liquid phases and one vapor phase in equilibrium (VLLE). Although possible, attempts to describe this equilibrium condition from two phase equilibrium conditions, either liqui-liquid (LLE) or vapor-liquid (VLE), haven¿t succeed. The objective of this work was to study the LLE and VLE of systems comprising components of the phenol production process, i.e., water, acetone, cumene, phenol and 'alfa¿-methyl styrene, at conditions close to the liquid-liquid-vapor equilibrium. Equilibrium data were successfully obtained at ¿50 DEGREES¿C and ¿60 DEGREES¿C and at 760 mmHg for a variety of compositions. Unfortunately data at high acetone contents could not be obtained due to the high pressure generated in the experimental apparatus... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Doutorado Desenvolvimento de Processos Químicos Doutor em Engenharia Química

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: A caracterização de sistemas é fundamental na escolha do processo de separação mais adequado. O tipo de sistema a ser separado tem importância na viabilidade do processo, na otimização e minimização da geração de poluentes. Este trabalho tem como objetivo caracterizar vários tipos de sistemas, entre eles, sistemas de interesse industrial como etanol I água e água I fenol, e outros sistemas contendo aminas, para fins de estudo sistemático. As principais etapas deste trabalho são: gerar dados do equilíbrio de fases líquido(líquido) - vapor de diversos sistemas de interesse industrial, avaliar as composições individuais e globais das fases líquidas para cada sistema, calcular a existência ou não de azeótropos binários e ternários, homogêneos e heterogêneos, utilizando-se o programa (AZEOT.EXE) desenvolvido no Laboratório de Desenvolvimento de Processos de Separação (LDPS) por Perioto et ai. (1997); desenvolver uma metodologia de linhas de equilíbrio "pseudo- binários" para avaliar o desempenho de solventes para aplicação em processos de destilação extrativa e azeotrópica; calcular os fatores de separação aij em função da temperatura, pressão e composição de todas as fases em equilíbrio para os sistemas considerados. A metodologia utilizada permite a determinação da composição das três fases em equilíbrio na região de miscibilidade parcial sem que seja necessário fornecer estimativas iniciais. O programa também calcula o "flash" trifásico e fornece dados de equilíbrio que podem ser usados para gerar as superfícies de equilíbrio. Será feita uma análise da influência dos parâmetros utilizados no programa, uma vez que estes afetam, de forma significativa, os resultados obtidos. Para isto, será utilizada uma ferramenta de grande utilidade hoje, o simulador comercial de processos HYSYS Abstract: The characterization of multicomponent systems is fundamental in the choice of the most appropriate process for a mixture separation. The system behavior influences the choice and the kind of equipment to be used. Besides, it determines the available solvents. The main objective of this work is to characterize several types of systems. Among them, systems of industrial interest such as ethanol / water and water / phenol, and other systems containing amines, as part of a systematic study. To accomplish this objective, the work was divided in the following steps: generation of vapor - (liquid) - liquid equilibrium data of several systems of industrial interest, using the program (AZEOT.EXE), developed by Perioto et alo (1997) in the Laboratory of Separation Process Development (LDPS); evaluation of the individual and global compositions ofthe liquid phases for each system; determination ofthe existence or not of binary and ternary, homogeneous and heterogeneous azeotropes; development a methodology which makes use of pseudo-binary equilibrium lines to evaluate the performance of solvents for application in extractive and azeotropic distillation process; calculation of the separation factors aij of all the phases in equilibrium for the considered systems, as a function of the temperature, pressure and composition. The methodology used in this work allows the determination of the composition of the three poses in equilibrium in the area of partial miscibility, with no need to supply initial estimates. The program also calculates the three phase flash and supplies equilibrium data toot can be used to generate the equilibrium surfaces. An analysis of the influence of the parameters used in the program will be made, considering that affect, in a significant way, the obtained results. To do this, a tool of extreme importance, the commercial simulator HYSYS, will be used. Mestrado Desenvolvimento de Processos Químicos Mestre em Engenharia Química