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

Chemical composition and fermentation characteristics of elephant grass silage with biodiesel industry co-products

The objective of this research was to evaluate the effect of three concentrations (3, 6, and 9%) of forage turnip (Raphanus sativus) and physic nut (Jatropha curcas) cakes on dry matter, crude protein, ether extract, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, lignin, acid detergent insoluble nitrogen neutral detergent insoluble nitrogen contents, in vitro dry matter digestibility, pH values and concentrations of N-NH3 in elephant grass silages. It was used an entirely randomized design in factorial arrangement [(2x3)+1]. Experimental PVC silos were used and ensiled material was kept for 62 days. The addition of cakes increased the dry matter contents (P<0.05). The fibrous fractions were reduced (P<0.05) with the inclusion of cakes during the grass ensilage and the CP contents increased (P<0.05). The forage turnip cake provided the same pH and N-NH3 values in ideal levels and the physic nut, added to 9%, increased those values (P<0.05). IVDMD was reduced (P<0.05) when the cakes were added. These co-products can be used in small amounts for elephant grass ensilage in order to provide improvement in chemical and fermentation characteristics of the silages. Nevertheless, physic nut cake shows limitations for its use in animal feeding due to the presence of toxic compounds, making necessary studies for their identification and elimination.

Estudo das propriedades físico-químicas do biodiesel e suas influências na deterioração dos elastômeros aplicados no sistema de injeção dos motores diesel

The biodiesel use has become important due to its renewable character and to reduce environmental impacts during the fuel burning. Theses benefit will be valid if the fuel shows good performance, chemistry stability and compatibility with engines. Biodiesel is a good fuel to diesel engines due to its lubricity. Then, the aimed of this study was to verify the physicalchemistry properties of biodiesel and their correlations with possible elastomers damage after biodiesel be used as fuel in an injection system. The methodology was divided in three steps: biodiesels synthesis by transesterification of three vegetable oil (soybean, palm and sunflower) and their physical-chemistry characterization (viscosity, oxidative stability, flash point, acidity, humidity and density); pressurized test of compatibility between elastomers (NBR and VITON) and biodiesel, and the last one, analyze of biodiesels lubricity by tribological test ball-plan( HFRR). Also, the effect of mixture of biodiesel and diesel in different concentrations was evaluated. The results showed that VITON showed better compatibility with all biodiesel blends in relation to NBR, however when VITON had contact with sunflower biodiesel and its blends the swelling degree suffer higher influences due to biodiesel humidity. For others biodiesels and theirs blends, this elastomer kept its mechanical properties constant. The better tribological performance was observed for blends with high biodiesel concentration, lower friction coefficient was obtained when palm biodiesel was used. The main mechanisms observed during the HFRR tests were abrasive and oxidative wear

Estudo do óleo das sementes de Carthamus tinctorius L. Para produção de biodiesel

Most of the energy consumed worldwide comes from oil, coal and natural gas. These sources are limited and estimated to be exhausted in the future, therefore, the search for alternative sources of energy is paramount. Currently, there is considerable interest in making trade sustainable biodiesel, a fuel alternative to fossil fuels, due to its renewable nature and environmental benefits of its use in large scale. This trend has led the Brazilian government to establish a program (Probiodiesel) with the aim of introducing biodiesel into the national energy matrix, by addition of 5% biodiesel to conventional diesel in 2010 to foster not only the increase of renewable energy, but reduce imports of crude oil. This work evaluates different methods of extraction of oil Carthamus tinctorius L., their characterization by IR, 1H and 13C NMR, HPLC and TG and their use in the production of methyl ester (molar ratio of oil / alcohol 1:6, and NaOH catalyst). The physico-chemical parameters (acid value, density, viscosity, saponification index and surface tension) of oil and biodiesel were also described. The produced biodiesel had a yield of 93.65%, was characterized in relation to their physicochemical properties showing satisfactory results (density=875 kg/m3, viscosity = 6.22 mm2/s, AI = 0.01 mg (NaOH) /g) compared with the values established by the the National Agency Oil, Natural Gas and Biofuels

Estudo da influência do biodiesel de mamona como aditivo antioxidante para o biodiesel de girassol e soja

Biodiesel is a fuel made up by mono-alkyl-esters of long chain fatty acids, derived from vegetable oils or animal fat. This fuel can be used in compression ignition engines for automotive propulsion or energy generation, as a partial or total substitute of fossil diesel fuel. Biodiesel can be processed from different mechanisms. Transesterification is the most common process for obtaining biodiesel, in which an ester compound reacts with an alcohol to form a new ester and a new alcohol. These reactions are normally catalyzed by the addition of an acid or a base. Initially sunflower, castor and soybean oil physicochemical properties are determined according to standard test methods, to evaluate if they had favorable conditions for use as raw material in the transesterification reaction. Sunflower, castor and soybean biodiesel were obtained by the methylic transesterification route in the presence of KOH and presented a yield above 93% m/m. The sunflower/castor and soybean/castor blends were studied with the aim of evaluating the thermal and oxidative stability of the biofuels. The biodiesel and blends were characterized by acid value, iodine value, density, flash point, sulfur content, and content of methanol and esters by gas chromatography (GC). Also studies of thermal and oxidative stability by Thermogravimetry (TG), Differential Scanning Calorimetry High Pressure (P-DSC) and dynamic method exothermic and Rancimat were carried out. Biodiesel sunflower and soybean are presented according to the specifications established by the Resolution ANP no 7/2008. Biodiesel from castor oil, as expected, showed a high density and kinematic viscosity. For the blends studied, the concentration of castor biodiesel to increased the density, kinematic viscosity and flash point. The addition of castor biodiesel as antioxidant in sunflower and soybean biodiesels is promising, for a significant improvement in resistance to autoxidation and therefore on its oxidative stability. The blends showed that compliance with the requirements of the ANP have been included in the range of 20-40%. This form may be used as a partial substitute of fossil diesel

Revisão: propriedades físico-químicas do biodiesel

The present literature review aimed to describe biodisel’s physicochemical properties obtained from different raw materials. Were studied data concerning viscosity, density, cetane number, fl ash point, pour point and calorifi c power of biodiesel produced from soybean oil, coconut, rice bran, cotton, pequi, babassu, mamona, palm, castor, sunfl ower, corn, canola, jatropha and karanja. Considering the diversity of vegetal and animal sources that can be used on the biodiesel production, it is noteworthy the lack of data concerning physicochemical properties of unexplored raw materials. This work may contribute for the creation of database about physicochemical properties of oil and biodiesel from different sources which will allow design and scale-up, both the necessary equipment to the production line and reciprocating engines.

Caracterização genética de populações de Caryocar brasiliense Cambess. e Jatropha curcas L., espécies potenciais na produção de biodiesel

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Purificação de C-ficocianina e sua incorporação em nanofibras

C-ficocianina (C-FC) é uma ficobiliproteína, de cor natural azul, com diversas aplicações na indústria alimentícia, farmacêutica e biomédica, dependendo do seu grau específico de pureza, que pode variar de 0,7 a 4,0, com respectivo aumento de seu valor comercial. Essa pureza é alcançada através de diversas técnicas de purificação, que podem ser aplicadas em diferentes sequências. Um destes processos de purificação de proteínas baseia-se na cromatografia de troca iônica, que utiliza trocadores que adsorvem as proteínas como resultado de interações iônicas entre a superfície da proteína e o trocador. Resinas e colunas de leito expandido podem ser utilizadas para aumentar a produtividade dessa técnica. É fundamental conhecer o perfil do processo de adsorção, para melhor aplicá-lo como ferramenta para o design e otimização de parâmetros operacionais. Outra tecnologia para o tratamento de biomoléculas é a ultrafiltração. Esta técnica é aplicável em larga escala, apresenta baixa complexidade de aplicação e pode ser realizada em condições brandas, minimizando o dano para o produto. Para aumentar a estabilidade da C-FC, e facilitar a sua aplicação, podem ser avaliadas técnicas recentes, não exploradas para este fim, como as nanofibras obtidas através do processo de electrospinning. Estas fibras possuem uma área superficial específica extremamente elevada devido a seu pequeno diâmetro. O objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros de adsorção e diferentes técnicas para purificação de C-ficocianina de Spirulina platensis e obter nanofibras poliméricas incorporadas de C-ficocianina. O trabalho foi dividido em quatro artigos. No primeiro artigo, foram avaliados os parâmetros e as isotermas de adsorção de C-ficocianina em resina de troca iônica para leito expandido Streamline® DEAE. Verificou-se que o maior coeficiente de partição foi obtido em pH 7,5, nas temperaturas de 15 e 25 °C. As isotermas de adsorção da Cficocianina foram bem representadas pelos modelos de Langmuir, de Freundlich e de Langmuir-Freundlich, sendo os valores estimados para Qm e Kd obtidos pela isoterma de Langmuir foram, respectivamente, 33,92 mg.mL-1 e 0,123 mg.mL-1, respectivamente. No segundo artigo foi avaliada a purificação de C-FC até grau alimentar, utilizando ultrafiltração (UF). Com a membrana de 50 kDa, identificou-se que somente a temperatura e a aplicação de diferentes ciclos de diafiltração (DF) causaram influência significativa sobre a purificação e recuperação da C-ficocianina. Foram então aplicados o aumento gradativo da quantidade de ciclos, e a diafiltração previamente à ultrafiltração (DF/UF), onde obteve-se um extrato de Cficocianina com pureza de 0,95. No terceiro artigo foram propostos processos de purificação, envolvendo a utilização das diferentes técnicas para obtenção de C-FC com diferentes purezas. Determinou-se que a partir de cromatografia de troca iônica em leito fixo seguido de DF/UF, obtém-se C-FC para uso em cosméticos e a partir de precipitação com sulfato de amônio, e DF/UF obtém-se C-FC para uso em biomarcadores. Com uma sequência de precipitação com sulfato de amônio, DF/UF e cromatografia de troca iônica em leito fixo chega-se a C-FC de grau analítico. No último artigo, C-FC foi incorporada a nanofibras de óxido de polietileno (PEO) através de processo de electrospinning. Foram determinadas a condutividade da solução de C-FC/PEO, a estrutura e comportamento termogravimétrico das nanofibras formadas. Soluções de polímeros com concentração de 6 e 8% proporcionaram a formação de nanofibras com diâmetro médio inferior a 800 nm, homogêneas, sem a presença de gotas. A análise termogravimétrica identificou aumento na resistência térmica da C-FC incorporada nas fibras.

Síntese de biodiesel etílico de girassol utilizando transesterificação alcalina seguido da adição on pot de H2SO4

No presente trabalho foi investigada a adição on pot de H2SO4 no processo de transesterificação do óleo de girassol com etanol e metanol empregando catalisador alcalino (NaOH e KOH). Após o processo, ocorreu uma eficiente separação tanto do biodiesel etílico como metílico de seus co-produtos. Com a adição on pot de H2SO4 todo sabão formado no meio reacional foi transformado em ácidos graxos livres e o catalisador em sal (Na2SO4 ou K2SO4). A esterificação dos ácidos graxos livres presentes no biodiesel foi aplicada para atingir os padrões de biocombustíveis. Os ácidos graxos contidos no biodiesel foram esterificados na presença de uma mistura com razão molar de 60:1 e 80:1 álcool:ácido graxo, com H2SO4 5 e 10 % em massa. Também foi avaliada a influência da quantidade de catalisador na reação paralela de saponificação. De acordo com os resultados observou-se que a quantidade de sabão formado no processo, variou entre 1,80 e 10,66 % para 1 e 2 % de catalisador, respectivamente. A adição on pot de H2SO4 permitiu aumentar o rendimento de obtenção de biodiesel, e reduziu a geração de efluentes provenientes das lavagens para remoção do sabão, quando comparado com o processo convencional. As análises foram realizadas para avaliar a qualidade do biodiesel, com exceção da estabilidade oxidativa, os demais parâmetros estão de acordo com as normas da ANP. A glicerina foi obtida com uma pureza de 95 % de glicerol com aspecto límpido e incolor, sendo seu principal contaminante o sal proveniente da neutralização do catalisador.

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

CROMATOGRAFIA DE AFINIDADE COM CORANTE RED A versus TROCA IÔNICA-PERMEABILIDADE EM GEL: COMPARAÇÃO DA PRATICIDADE NA PURIFICAÇÃO DE ENTEROTOXINA ESTAFILOCÓCICA A

Culture supernatant of Staphylococcus aureus 722 in 3% triptone plus 1% yeast extract was used for EEA purification, proceeding comparison between dye ligand Red A affinity chromatography and classic chromatography. The capture of SEA with Amberlite CG-50 allowed rapid enterotoxin concentration from the culture supernatant. However, the ratio of 15 mg of the resin to a total of 150 mg of the toxin satured the resin, giving only 10 to 30% of SEA recuperation from the supernatant. The elution of concentrated material throught the Red A column resulted in a recovery of 60,87% of the toxin, and required 76 hours, indicating advantage on classic chromatography. Ion exchange column plus gel filtration recovered only 6,5 % of the SEA, and required 114 hours to conclude the procedure. The eletrophoresis of purified SEA indicated high grade of toxin obtained from Red A column, with 90 % of purity, compared to 60 % of classic column.

Autoxidação de ácidos gordos na presença de antioxidantes naturais e sintéticos

Nas últimas décadas, devido ao desenvolvimento económico, e a uma necessidade constante de gerir os recursos energéticos, existe uma necessidade de procurar novas fontes de energia, em particular fontes de energia renováveis. O biodiesel surge assim como uma energia alternativa ao combustível fóssil. Este biocombustível tem ganho uma importância significativa na sociedade moderna. Quimicamente o biodiesel é constituído por ésteres metílicos de ácidos gordos de cadeia longa, derivados de óleos vegetais ou gorduras animais. O principal problema que este enfrenta é a sua susceptibilidade à oxidação, devido ao seu conteúdo de ácidos gordos insaturados, logo existe uma procura constante de soluções que possam solucionar este problema. É necessária a identificação de técnicas e métodos para retardar a seu envelhecimento ao longo do tempo. O objectivo deste trabalho consiste no estudo da estabilidade do biodiesel ao longo do tempo, quando armazenado a diferentes condições de temperatura, superiores às normalmente suportadas pelo biodiesel durante o armazenamento, de modo a acelerar o processo de degradação. As amostras de biodiesel foram sujeitas a duas temperaturas. Uma amostra de biodiesel não estabilizado foi colocada a uma temperatura entre 40 e 50ºC ao longo de 203 dias, e uma outra amostra foi colocada a uma temperatura entre 95º e 105ºC ao longo de 146 dias. Realizaram-se ensaios semanais de modo registar a evolução do envelhecimento do biodiesel. As análises foram efectuadas por espectrofotometria de ultravioleta e visível (UV-VIS) e por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR). No UV-VIS foi possível observar que o aumento de temperatura foi responsável pela aceleração da oxidação do biodiesel que resulta num aumento generalizado da absorvância do biodiesel. Através das análises efectuadas no FTIR verificou-se a formação e aumento da banda dos hidroperóxidos (grupo ROOH) localizada entre 3000 e 3600 cm-1 nos espectros, e igualmente um alargamento na banda dos carbonilos (grupo C=O) entre 1500 e 1900 cm-1. Numa fase posterior testaram-se antioxidantes para retardar o envelhecimento do biodiesel. Os ensaios foram efectuados a uma temperatura entre 95º e 105ºC. Os antioxidantes utilizados foram o galhato de propilo (PG), o galhato de etilo (EG) e o ácido gálhico (AG). Recorreu-se a técnicas como o UV-VIS e o FTIR para o registo dos espectros do biodiesel ao longo do tempo. Através destas técnicas foi possível verificar a influência de antioxidantes na estabilidade oxidativa do biodiesel. O PG foi o antioxidante que melhor desempenho mostrou no retardamento da oxidação do biodiesel e a técnica que melhor permitiu analisar a acção dos antioxidantes foi o UVVIS. Os resultados obtidos por FTIR não se mostraram tão conclusivos. Para caracterizar o envelhecimento do biodiesel não estabilizado e estabilizado utilizou-se também a cromatografia gasosa (CG) para quantificar a percentagem de ésteres metílicos presentes nas diferentes amostras no inicio e no fim do processo de oxidação. O biodiesel envelheceu mais rapidamente para temperaturas mais elevadas e comprovou-se que o antioxidante que melhor estabiliza o biodiesel é o PG.

CROMATOGRAFIA DE AFINIDADE COM CORANTE RED A versus TROCA IÔNICA-PERMEABILIDADE EM GEL: COMPARAÇÃO DA PRATICIDADE NA PURIFICAÇÃO DE ENTEROTOXINA ESTAFILOCÓCICA A

O presente trabalho compara processos de purificação de enterotoxina estafilocócica A, utilizando cromatografia de afinidade com corante Red A em relação a troca iônica (SP - Sephadex C-25) - permeabilidade em gel (Sephadex G-75). Aplicou-se nas colunas o sobrenadante da cultura de Staphylococcus aureus 722 em caldo contendo 3% de triptona e suplementado com 1% de extrato de levedura, previamente concentradas com Amberlite CG-50. O processo capturou rapidamente a EEA, porém a proporção de 15 mg de resina para 150 mg de toxina causou saturação, recuperando apenas 10 a 30% de toxina do sobrenadante. A cromatografia de afinidade com Red A permitiu a recuperação de 60,87% de toxina aplicada em 76 horas, em relação a 114 horas requeridas para purificação utilizando coluna de troca iônica e permeabilidade em gel, com rendimento de 6,5%. O perfil eletroforético das amostras purificadas indicaram que, a toxina obtida da coluna Red A apresentou teor de pureza superior, na ordem de 90%, em relação a 60% atingida pelo método clássico.

Farinha integral de trigo germinado: 3. Características nutricionais e estabilidade ao armazenamento

O trigo (Triticum aestivum L.) é usado principalmente para alimentação humana, na forma de farinhas. A germinação pode ser útil para melhorar a qualidade protéica, bem como a de outros nutrientes do trigo, e a estabilidade das farinhas produzidas de trigo germinado é desconhecida. Assim, este trabalho investigou, em laboratório, o efeito da germinação sobre algumas características nutricionais e sobre a estabilidade ao armazenamento de farinhas integrais de trigo germinado por 48 (FITG48), 72 (FITG72) e 96 horas (FITG96). O perfil de aminoácidos das FITGs foi considerado bom, quando comparado com o da farinha controle e com o do padrão teórico da FAO para pré-escolares (2-5 anos). Somente a lisina (primeiro aminoácido limitante) e a treonina das FITGs mostraram valores mais baixos que o do citado padrão. O escore químico (em torno de 56-57) e o escore de aminoácidos corrigido pela digestibilidade protéica (em torno de 54-58) foram mais altos nas FITGs que na farinha integral controle (48 e 42, respectivamente). Com base nesses resultados, as características nutricionais das FITGs foram melhoradas pela germinação de trigo. Com relação à estabilidade ao armazenamento, o pH diminuiu e a acidez álcool-solúvel aumentou de acordo com o tempo de germinação de trigo. As FITGs foram estáveis até 4 meses de armazenamento, com exceção da FITG96, que apresentou alto nível de acidez álcool-solúvel, provavelmente devido à rancidez hidrolítica. O hexanal, uma medida da deterioração oxidativa, foi encontrado somente na farinha controle; nas FITGs não foi detectado, indicando boa estabilidade oxidativa durante 6 meses de armazenamento.

Comportamento dos óleos de girassol, soja e milho em frituras de produto cárneo empanado pré-frito congelado

A utilização crescente de alimentos rápidos determinou a expansão de uma indústria de produtos fritos e pré-fritos. A compreensão das mudanças que o óleo sofre durante os processos de fritura é importante, pois pode levar à otimização destes processos, e a melhoria da qualidade do óleo de fritura e do produto final. Neste trabalho, objetivou-se determinar os níveis de alteração de diferentes óleos vegetais, girassol, soja e milho, no processo de fritura dos snacks produto cárneo empanado pré-frito congelado. As frituras foram conduzidas em temperatura de 180°C, relação superfície/volume (S/V) de 0,3 cm-1 e tempo total de aquecimento de 12 horas. Nos snacks procederam-se as análises de teor de umidade e lipídios; nos óleos as determinações de compostos polares totais, ácidos graxos livres e índice de peróxidos. Nenhuma análise apresentou alteração acima dos limites recomendados por alguns países. Desta forma, concluiu-se que as condições estabelecidas no processo de fritura são seguras, indicando que todos os óleos foram adequados à fritura, sendo o óleo de milho de maior estabilidade oxidativa.