Production of biodiesel through esterification catalysed by Ionic liquids

Biodiesel is an alternative diesel fuel that is produced from vegetable oils and animal fats. Currently, most biodiesel is made from oils, methanol, and an alkaline catalyst. Conventional catalysts is commonly used for catalyzing esterification of fatty acid to produce biodiesel. However, a better and greener method was found. An ionic liquid (IL) is a molten salt consisting of a cation and an anion, with low melting temperature. It offers a better solution than sulfuric acid, because it can be recycled and reused in subsequent runs after recovery steps. In this study, a Brønsted acidic IL, 1-butyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate ([BMIM][HSO4]) was used as a catalyst in the esterification of oleic acid with methanol into biodiesel. The effect of different operation parameters such as methanol to oil molar ratio, amount of catalyst, reaction temperature, and reaction time were tested. The optimum conditions for esterification of oleic acid were identified as oleic acid/methanol molar ratio of 1/10, amount of catalyst 10 wt%, reaction time of 4 h, and reaction temperature of 90oC. FAME content of produced biodiesel was analyzed and confirmed using GC chromatography.

Obtenção de polímeros de LCC para aplicação como antioxidante de biodiesel de soja

Biodiesel is a fuel obtained from vegetable oils, such as soy, castorbean, among others. The monoester of fatty acid of these oils have chains with mono, di and tri double connections. The presence of these insaturations are susceptible to oxidization. Antioxidants are substances able to prevent oxidization from oils, fats, fat foods, as well as esters of Alquila( biodiesel). The objective of this work is to summarize a new antioxidant from the Cashew Nut Shell Liquid (CNSL) using the electrolysis technique. A current of 2 amperes was used in a single cell of only one group and two eletrodos of stainless steel 304 in a solution of methanol, together with the eletrolits: acetic acid, sodium chloride and sodium hydroxide, for two hours of agitation. The electrolysis products are characterized by the techniques of cromatography in a thin layer, spectroscopy of infrared and gravimetric analysis. The material was submitted to tests of oxidative stability made by the techniques of spectropy of impendancy and Rancimat (EN 14112). The analyses of characterization suggest that the polimerization of the electrolytic material ocurred. The application results of these materials as antioxidants of soy biodiesel showed that the order of the oxidative stability was obtained by both techniques used

Enhancing bioactive fatty acids of the meat from lambs reared in intensive systems through nutritional modulation

Tese de Doutoramento em Ciências Veterinárias, especialidade de Produção Animal

Síntese enzimática de ésteres de açúcar: surfactantes e polímeros como novos materiais ambientalmente seguros

Sugar esters are substances which possess surfactant, antifungical and bactericidal actions and can be obtained through two renewable sources of raw materials: sugars and vegetable oils. Their excellent biodegradability, allied to lhe fact that they are non toxic, insipid, inodorous, biocompatible, no-ionic, digestible and because they can resist to adverse conditions of temperature, pH and salinity, explain lhe crescent use of these substances in several sections of lhe industry. The objective of this thesis was to synthesize and characterize surfactants and polymers containing sugar branched in their structures, through enzymatic transesterification of vinyl esters and sugars, using alkaline protease from Bacillus subtilis as catalyst, in organic medium (DMF).Three types of sugars were used: L-arabinose, D-glucose and sucrose and two types of vinyl esters: vinyl laurate and vinyl adipate. Aiming to reach high conversions from substrates to products for a possible future large scale industrial production, a serie of variables was optimized, through Design of Experiments (DOE), using Response Surface Methodology (RSM).The investigated variables were: (1) enzyme concentration; (2) molar reason of substrates; (3) water/solvent rale; (4) temperature and (5) time. We obtained six distinct sugar esters: 5-0-lauroyl L-arabinose, 6-0-lauroyl D-glucose, 1'-O-lauroyl sucrose, 5-0-vinyladipoyl L-arabinose, 6-0-vinyladipoyl D-glucose and 1 '-O-vinyladipoyl sucrose, being lhe last three polymerizable. The progress of lhe reaction was monitored by HPLC analysis, through lhe decrease of sugar concentration in comparison to lhe blank. Qualitative analysis by TLC confirmed lhe formation of lhe products. In lhe purification step, two methodologies were adopted: (1) chromatographic column and (2) extraction with hot acetone. The acylation position and lhe chemical structure were determined by 13C-RMN. The polymerization of lhe three vinyl sugar esters was possible, through chemical catalysis, using H2O2 and K2S2O8 as initiators, at 60°C, for 24 hours. IR spectra of lhe monomers and respective polymers were compared revealing lhe disappearance of lhe vinyl group in lhe polymer spectra. The molar weights of lhe polymers were determined by GPC and presented lhe following results: poly (5-0-vinyladipoyl L-arabinose): Mw = 7.2 X 104; PD = 2.48; poly (6-0-vinyladipoyl D-glucose): Mw = 2.7 X 103; PD = 1.75 and poly (1'-O-vinyladipoyl sucrose): Mw = 4.2 X 104; PD = 6.57. The six sugar esters were submitted to superficial tension tests for determination of the critical micelle concentrations (CMC), which varied from 122 to 167 ppm. Finally, a study of applicability of these sugar esters, as lubricants for completion fluids of petroleum wells was' accomplished through comparative analysis of lhe efficiency of these sugar esters, in relation to three commercial lubricants. The products synthesized in this thesis presented equivalent or superior action to lhe tested commercial products

Resposta de mudas de tucumã à aplicação de doses de calcário e fósforo.

A demanda por óleos vegetais tem aumentado no mundo. O tucumã (Astrocaryum vulgare Mart), que é uma palmeira nativa da Amazônia, é uma alternativa para a produção de óleo. No Pará, a camada superficial do solo, que é comumente utilizada como substrato para a formação de mudas, geralmente apresenta acidez elevada e baixa disponibilidade de fósforo (P). Diante do exposto, objetivou-se estimar o efeito da calagem e da adubação fosfatada no desenvolvimento de mudas de tucumã. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com seis repetições, em esquema fatorial 4 x 6, correspondendo a quatro níveis de saturação por bases (V) (13, 40, 65 e 90 %) e seis doses de P (0, 30, 60, 120, 240 e 480 mg dm-3). O experimento foi desenvolvido em viveiro da empresa Dentauá, em Santo Antônio do Tauá, Pará. As plantas foram cultivadas por 350 dias, em sacos de polietileno preto e perfurado, contendo 3,0 dm-3 de substrato. Observou-se interação entre níveis de V e doses de P apenas para a massa de matéria seca de parte aérea, de raiz e total, que aumentaram em resposta à aplicação de doses de calcário e fertilizante fosfatado. A calagem e a adubação fosfatada aumentaram o diâmetro do coleto e número total de folhas, mas não influenciaram a altura da planta e o índice SPAD. A correção da acidez do solo e o fornecimento de P melhoraram o desenvolvimento de mudas de tucumã.

Síntese, caracterização e aplicação de LaSBA-15 e como catalisador para obtenção de biodiesel de soja via rota etílica

Biodiesel is an alternative fuel, renewable, biodegradable and nontoxic. The transesterification of vegetable oils or animal fat with alcohol is most common form of production of this fuel. The procedure for production of biodiesel occurs most commonly through the transesterification reaction in which catalysts are used to accelerate and increase their income and may be basic, acid or enzyme. The use of homogeneous catalysis requires specific conditions and purification steps of the reaction products (alkyl ester and glycerol) and removal of the catalyst at the end of the reaction. As an alternative to improve the yield of the transesterification reaction, minimize the cost of production is that many studies are being conducted with the application of heterogeneous catalysis. The use of nano-structured materials as catalysts in the production of biodiesel is a biofuel alternative for a similar to mineral diesel. Although slower, can esterify transesterified triglycerides and free fatty acids and suffer little influence of water, which may be present in the raw material. This study aimed at the synthesis, characterization and application of nano-structured materials as catalysts in the transesterification reaction of soybean oil to produce biodiesel by ethylic route. The type material containing SBA-15 mesoporous lanthanum embedded within rightly Si / La = 50 was used catalyst. Solid samples were characterized by X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, infrared spectroscopy, nitrogen adsorption and desorption. For the transesterification process, we used a molar ratio of 20:1 alcohol and oil with 0.250 g of catalyst at 60°C and times of 6 hours of reaction. It was determined the content of ethyl esters by H-NMR analysis and gas chromatography. It was found that the variable of conversion obtained was 80%, showing a good catalytic activity LaSBA-15 in the transesterification of vegetable oils via ethylic route

Síntese e caracterização de nanocompósitos magnéticos empregando polimerização radicalar em meios homogêneo (blk) e heterogêneo (miniemulsão)

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Curso de Pós-Graduação em Química, 2016.

Atividade antibacteriana de óleos essenciais e extratos vegetais sobre o desenvolvimento de Ralstonia Solanacearum em mudas de bananeira

O presente trabalho teve como objetivo determinar a atividade de diferentes concentrações de óleos essenciais e extratos vegetais sobre o crescimento de Ralstonia solanacearum e a incidência do moko em mudas de bananeira. Foram avaliadas diferentes concentrações de óleos essenciais de citronela, eucalipto citriodora, cravo-da-índia e gengibre: 1,25%; 3,5%; 3,75% e 5% e de extratos de cravo-da-índia, gengibre, canela e melão-de-são-caetano: 5%, 10%, 15% e 20%, medindo-se o halo de inibição da bactéria, após 48 horas. O óleo de eucalipto e os extratos de melão-de-são-caetano, cravo-da-índia e canela não apresentaram efeito sobre a bactéria. O extrato de gengibre, os óleos de citronela, de cravo e de gengibre inibiram o crescimento de R. solanacearumem todas as concentrações testadas, destacando-se o óleo de cravo como o melhor tratamento, seguido por extrato de gengibre. Mudas de bananeira foram pulverizadas com os óleos de citronela, gengibre e cravo (3,75%) e extrato de gengibre (20%), aplicando-se 10 ml da solução por planta. Oito dias após, as mudas foram inoculadas com o patógeno (10(8) cel/mL). O óleo de citronela proporcionou o melhor resultado, com 100% de controle da doença, porém as folhas das plantas, com esse tratamento, apresentaram sintomas de fitotoxidez. O óleo e o extrato de gengibre foram semelhantes na eficiência de controle do moko (50%), e o óleo de cravo apresentou menor eficiência (25%).

Atividade antibacteriana de óleos essenciais e extratos vegetais sobre o desenvolvimento de Ralstonia Solanacearum em mudas de bananeira

O presente trabalho teve como objetivo determinar a atividade de diferentes concentrações de óleos essenciais e extratos vegetais sobre o crescimento de Ralstonia solanacearum e a incidência do moko em mudas de bananeira. Foram avaliadas diferentes concentrações de óleos essenciais de citronela, eucalipto citriodora, cravo-da-índia e gengibre: 1,25%; 3,5%; 3,75% e 5% e de extratos de cravo-da-índia, gengibre, canela e melão-de-são-caetano: 5%, 10%, 15% e 20%, medindo-se o halo de inibição da bactéria, após 48 horas. O óleo de eucalipto e os extratos de melão-de-são-caetano, cravo-da-índia e canela não apresentaram efeito sobre a bactéria. O extrato de gengibre, os óleos de citronela, de cravo e de gengibre inibiram o crescimento de R. solanacearumem todas as concentrações testadas, destacando-se o óleo de cravo como o melhor tratamento, seguido por extrato de gengibre. Mudas de bananeira foram pulverizadas com os óleos de citronela, gengibre e cravo (3,75%) e extrato de gengibre (20%), aplicando-se 10 ml da solução por planta. Oito dias após, as mudas foram inoculadas com o patógeno (10(8) cel/mL). O óleo de citronela proporcionou o melhor resultado, com 100% de controle da doença, porém as folhas das plantas, com esse tratamento, apresentaram sintomas de fitotoxidez. O óleo e o extrato de gengibre foram semelhantes na eficiência de controle do moko (50%), e o óleo de cravo apresentou menor eficiência (25%).

Reguladores vegetais na produção de biomassa e teor de óleos essenciais em Cymbopogon citratus (DC.) Stapf, em diferentes épocas do ano

The purpose of the present research was to evaluate the effect of plant growth regulators in biomass production and essential oil yield content in lemongrass (Cymbopogon citratus (DC.) Stapf), in different seasons. The experiment was conducted on São Manuel Experimental Farm, Faculdade de Ciências Agronômicas, UNESP - Botucatu. Which plants were randomly assigned into blocks to treatments with three repetitions. The treatments consisted of GA3 (50 and 100 mg L-1); Ethrel (100 and 200 mg L-1); CCC (500 and 1000 mg L-1); Alar 85 (1000 and 2000 mg L-1); Accel (20 and 40 mg 0L-1) and control. Four applications of plant growth regulators were realized every three months. After 40 days of each foliar spray, the plants were cut to determine the fresh weight and essential oil yield. The application of plant growth regulators did not increase the biomass production, showing difference among collect periods when the major production was detected at the fourth collect (summer). The greatest essential oil yield was found at the second collect (winter). In the present study, the used concentrations of plant growth regulators did not increase biomass neither essential oil yield.

Óleos essenciais e extratos vegetais no controle de fitopatógenos de grãos de soja.

A utilização de sementes sadias é um importante método para diminuir a ocorrência de doenças desde o inicio de seu cultivo. Uma das alternativas ao uso de agrotóxicos é a utilização de óleos essenciais e extratos de plantas que possuam propriedades tóxicas aos fitopatógenos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de óleos essenciais e extratos hidroalcoólicos de plantas medicinais na sanidade e germinação de sementes de soja. Os óleos essenciais e os extratos hidroalcoólicos foram diluídos em água destilada, na concentração de 2 mg/mL para os extratos e 20% para os óleos essenciais. Em seguida, as sementes foram pulverizadas com os tratamentos e secas a sombra durante 4 horas em temperatura ambiente (25ºC). Os tratamentos utilizados foram: T1=testemunha (água destilada); T2 = óleo essencial de gengibre; T3 = óleo essencial de limão Taiti; T4 = extrato de pariparoba e T5 = extrato de penicilina. Os testes de germinação e sanidade foram realizados segundo as Regras para Análises de Sementes (RAS). Os resultados obtidos no teste de germinação demonstraram que o percentual de germinação inicial das sementes não tratadas (4%) encontrava-se muito abaixo dos níveis recomendados pelas RAS (80%), não tendo como avaliar a interferência dos tratamentos na germinação. Em função deste resultado, foi realizado o teste de sanidade visando o tratamento de grãos. O óleo essencial de gengibre apresentou uma redução da incidência de 75% de Cladosporium sp; Rhizopus sp.; Fusarium spp. quando comparado à testemunha. Pode-se concluir que o óleo essencial de gengibre na concentração de 20% apresenta atividade positiva no controle de Cladosporium sp, Rhizopus sp e Fusarium spp em grãos de soja.

Efeito de extratos vegetais e óleos essenciais sobre Botrytis cinerea e o agente de biocontrole Clonostachys rosea.

2008

Atividade antimicrobiana in vitro de produtos vegetais em otite externa aguda

Otite externa aguda é a inflamação do conduto auditivo externo, e plantas medicinais podem ser utilizadas, na cultura popular, para seu tratamento. OBJETIVO: Avaliar atividade antimicrobiana in vitro de Aleolanthus suaveolens, Caryophyllus aromaticus, Cymbopogon citratus, Matricaria chamomila, Pithecellobium avaremotemo, Plectranthus amboinicus e Ruta graveolens sobre agentes etiológicos de otite externa. CASUÍSTICA E MÉTODOS: A concentração inibitória mínima de extratos e óleos destas plantas foi obtida em amostras de otite externa. RESULTADOS: Staphylococcus aureus em 10 culturas, Pseudomonas aeruginosa em 8, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus, em associação, em 5 culturas e Candida albicans e Candida krusei em 4 culturas. P. aeruginosa foi resistente a todos os extratos e óleos essenciais testados; os extratos de A. suaveolens, P. avaremotemo e de R. graveolens foram inativos, o óleo essencial de C. aromaticus e M. chamomila foram ativos contra 3 cepas de S. aureus e as cepas de Candida; Sete das cepas de S. aureus foram sensíveis ao extrato de P. amboinicus, mas o óleo não mostrou atividade, 4 cepas de S.aureus e as cepas de Candida foram sensíveis ao óleo essencial de R. graveolens. CONCLUSÃO: Algumas plantas apresentaram resultados satisfatórios, dependendo do agente etiológico, porém se faz necessário estudos mais detalhados, para melhorar o aproveitamento destas plantas.

Óleos essenciais de uvaia (Eugenia pyriformis Cambess): avaliação das atividades microbiana e antioxidante

A geração de radicais livres, resultado dos processos metabólicos necessários para a produção de energia, causam um grande número de doenças, o que aumenta o interesse pelos compostos antioxidantes presentes em frutos e vegetais e que são responsáveis pela captura destes radicais. Além disso, a aplicação de óleos e extratos de frutos no controle microbiológico justifica o crescimento dos estudos científicos dessas matérias-primas. Nesse contexto o presente trabalho analisou o óleo essencial de diferentes partes do fruto de uvaia (Eugenia pyriformis) em relação à atividade microbiológica, fenóis totais e antioxidantes. O óleo essencial apresentou rendimento maior na casca (1,23 %), seguido pela fração casca com polpa, a fração com menor rendimento foi à semente, sendo quantificados a partir do fruto refrigerado. Os resultados obtidos na microbiologia frente as cepas de Scherichia coli ATCC25922, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Pseudomonas aeruginosas ATCC 27 853 e Enterococcus faecalis ATCC99212 foram de ação bacteriostática em todas as cepas testadas, exceto a bactéria P. aeruginosas. Intervalo de inibição superior a 24 h foi observado para o óleo essencial da casca frente a bactéria P. aeruginosas. A quantificação de fenóis totais não foi possível pois os valores médios encontrados foram inferiores ao LQ (5 μg/mL), por espectrofotometria a 760 nm e as atividade antioxidante mostraram-se não significativas nas concentrações analisadas, em todas as frações.

Efeito de óleos essenciais como alternativa no controle de Colletotrichum gloeosporioides, em pimenta

Fungos do gênero Colletotrichum causam doenças conhecidas como antracnose. Métodos alternativos que sejam eficientes e menos agressivos vêm sendo amplamente testados. Dentre estes, surge o interesse pela utilização de óleos essenciais extraídos de vegetais. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de óleos essenciais de eucalipto, copaíba, andiroba, babaçu, coco, neem, semente de uva, amêndoa, hortelã e pau rosa, em diferentes concentrações sobre o fungo Colletotrichum gloeosporioides, in vitro e em frutos de pimenta em pós colheita. O experimento in vitro foi realizado utilizando-se cinco concentrações (0,2; 0,4; 0,6; 0,8 e 1,0%) dos dez óleos misturados ao meio de cultura BDA. As variáveis analisadas foram a taxa de crescimento micelial e o índice de velocidade de crescimento micelial (IVCM). O ensaio em pós-colheita foi feito com imersão dos frutos de pimenta por 5 minutos, nos mesmos óleos utilizados no experimento anterior, usando-se a maior concentração. O fungo C. gloeosporioides foi inoculado, através de ferimento, logo após a imersão dos frutos. As avaliações foram realizadas diariamente através de medição do diâmetro das colônias e das lesões, tomando-se duas medições em sentidos diametralmente opostos. Pode-se observar que no experimento in vitro todos os óleos, com exceção dos óleos de babaçu, semente de uva e amêndoa, tiveram excelentes resultados inibindo o crescimento do fungo. No resultado obtido em pós-colheita foi observado que apenas o óleo de babaçu não foi eficiente em reduzir o desenvolvimento da lesão de antracnose. Dados relevantes foram observados para os óleos de semente de uva e amêndoa, que não apresentaram efeito direto sobre o fungo in vitro, porém no tratamento pós-colheita apresentaram bons resultados, reduzindo a lesão causada por C. gloeosporioides, sugerindo assim que estes óleos possam ser utilizados como indutores de resistência em frutos de pimenta com antracnose.