Otimização da extração sólido-líquido de antioxidantes de subprodutos florestais pelo método de superfície de resposta

Portugal continental apresenta uma vasta área florestal, que representa cerca de 35,4% da ocupação total do solo, com predominância de espécies como o eucalipto (Eucalyptus globulus) e o pinheiro-bravo (Pinus pinaster). Estas espécies apresentam uma elevada importância a nível económico, designadamente devido à sua ampla utilização, nomeadamente na indústria de celulose e papel, gerando elevadas quantidades de resíduos. Este resíduo de biomassa florestal é utilizado, na sua totalidade, para a geração de energia, na forma de eletricidade ou aquecimento. No entanto, existem outras opções viáveis, a nível económico, tais como a valorização destes subprodutos como fonte de compostos polifenólicos tornando-os, assim, um produto de valor acrescentado. A extração de compostos fenólicos de subprodutos florestais, como folhas de eucalipto e agulhas de pinheiros tem vindo a aumentar devido, principalmente, à substituição de antioxidantes sintéticos, contribuindo para a valorização de subprodutos florestais. Contudo, apesar de todas as potenciais aplicações e vantagens, apenas algumas centenas de espécies aromáticas identificadas são utilizadas à escala comercial. Neste trabalho foi avaliada a capacidade antioxidante de subprodutos da floresta, otimizando as condições de extração através do estudo dos fatores: tempo de extração, temperatura e composição de solvente através do método de superfície de resposta. O planeamento experimental utilizado teve como base um planeamento de compósito central e a avaliação do perfil de antioxidantes das matrizes analisadas foi realizada através de métodos de quantificação total, como o teor fenólico total, a atividade anti-radicalar – método do DPPH (radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo) e o método de FRAP. Estes métodos analíticos convencionais foram modificados e, devidamente validados, para a análise em leitor de microplacas. Verificou-se que os extratos de pinheiro e de eucalipto, tanto as amostras verdes com as amostras, apresentam uma promissora capacidade antioxidante. O planeamento fatorial aplicado permitiu otimizar as condições de extração em relação às matrizes verdes. Contudo, o mesmo não se verificou em relação às matrizes secas. A composição (% de água) é sem dúvida o fator com mais efeito em todas as amostras (coeficientes de primeira e segunda ordem no modelo). Também a temperatura foi identificada como um fator com efeito significativo sobre os sistemas em análise.

Desenvolvimento do método de extração sólido-líquido com partição em baixa temperatura para determinação de inseticidas em grãos de milho ozonizados

The objective of this study was to optimize and validate a solid-liquid extraction method with low-temperature partitioning (SLE/LTP) for the analysis of pesticides. This method was coupled with gas chromatography (GC/ECD) and used to evaluate the degradation of bifenthrin and pirimiphos-methyl in maize grains on exposure to ozone. The optimized SLE/LTP-GC/ECD method is simple, effective and consumes low quantities of the solvent. It can be routinely used for the determination of bifenthrin and pirimiphos-methyl in maize samples. The use of this method of analysis determined that the levels of the insecticides in maize grains were reduced on exposure of the grains to the ozone gas. The observed reduction in the levels of insecticide was directly proportional to the increase in the concentration of the ozone gas.

Otimização e validação da extração sólido-líquido e purificação em baixa temperatura de HPAs em lodo de esgoto

In this study, a method of solid-liquid extraction and purification at low temperature (SLE-PLT) to determine 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in sewage sludge was optimized and validated. The analyses were performed by HPLC-UV. The extraction phase, homogenization procedure, influence of pH, ionic strength and clean-up of the extracts were optimized. Recoveries were higher than 63.4% for 11 PAHs. The correlation coefficients were greater than 0.99 and limits of detection and quantitation were less than 0.060 and 0.15 µg g-1, respectively. These values were lower than the maximum residue limits of PAHs established by European legislation. SLE-PLT proved a more practical, economical method with fewer steps compared to Soxhlet extraction (reference method) for PAHs in sewage sludge.

Contribuição para o estudo dos aspectos da separação sólido-líquido em processos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil de Engenharia Sanitária

Evaluación de la retención de Cu(II), Ni(II), Zn(II), Cd(II) y Pb(II) por extracción sólido-líquido y líquido-líquido del poli(ácido acrílico-co-ácido 2-acrilamidoglicólico).

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Química Analítica Ambiental) UANL, 2011.

Modelagem física e matemática dos processos de extração de óleo de soja em fluxos contracorrente cruzados

Este trabalho visa desenvolver um modelo físico e matemático geral para os processos de extração sólido-líquido em fluxos contracorrente cruzados (CCC) que são utilizados na indústria de alimentos. Levam-se em consideração os processos principais (o transporte de massa entre as fases, difusão e convecção) envolvidos por todo o campo de extração, com uma abordagem bidimensional evolutiva, incluindo as zonas de carregamento, drenagem e as bandejas acumuladoras. O modelo matemático é formado por equações diferenciais parciais que determinam a alteração das concentrações nas fases poro e “bulk” em todo o campo de extração e equações diferenciais ordinárias (que refletem as evoluções das concentrações médias nas bandejas). As condições de contorno estabelecem as ligações entre os fluxos CCC da micela e matéria-prima e consideram, também, a influência das zonas de drenagem e carregamento. O algoritmo de resolução utiliza o método de linhas que transforma as equações diferenciais parciais em equações diferenciais ordinárias, que são resolvidas pelo método de Runge-Kutta. Na etapa de validação do modelo foram estabelecidos os parâmetros da malha e o passo de integração, a verificação do código com a lei de conservação da espécie e um único estado estacionário. Também foram realizadas a comparação com os dados experimentais coletados no extrator real e com o método de estágios ideais, a análise da influência de propriedades da matéria-prima nas características principais do modelo, e estabelecidos os dados iniciais do regime básico (regime de operação) Foram realizadas pesquisas numéricas para determinar: os regimes estacionário e transiente, a variação da constante de equilíbrio entre as fases, a variação do número de seções, a alteração da vazão de matéria-prima nas características de um extrator industrial e, também foram realizadas as simulações comparativas para diferentes tipos de matéria-prima (flocos laminados e flocos expandidos) usados amplamente na indústria. Além dessas pesquisas, o modelo também permite simular diferentes tipos de solventes. O estudo da capacidade de produção do extrator revelou que é necessário ter cuidado com o aumento da vazão da matéria-prima, pois um pequeno aumento desta pode causar grandes perdas de óleo tornando alto o custo da produção. Mesmo que ainda seja necessário abastecer o modelo com mais dados experimentais, principalmente da matéria-prima, os resultados obtidos estão em concordância com os fenômenos físico-químicos envolvidos no processo, com a lei de conservação de espécies químicas e com os resultados experimentais.

Extração do corante do fruto de castanhola (Terminalia catappa Linn) e estudos dos seus compostos fenólicos, antocianinas e atividade antioxidante

The Terminalia catappa Linn belonging to Combretaceae family, popularly known as castanets, has fruits consists of a fleshy pulp, rounded seed and a very hard shell. The natural pigmentation existing in the fruit of castanet indicates the presence of anthocyanins, phenolic nature components belonging to the group of flavonoids, which have antioxidant activity. This research was conducted with the castanets and aimed to the study of factors influencing the extraction of dyes from its pulp. The extracts were obtained using a reactor enjaquetado by solid-liquid extraction. The factors were evaluated as temperature, time, solvent ratio and pH extraction. Adopting a factorial design of 24 , with 4 repetitions at the central point, the effects of these factors on the extraction process were analyzed using Statistica 7.0 software. The antioxidant activity (AA), the content of phenolic compounds (CFT) and the total monomeric anthocyanin content (AMT) were evaluated as response variables planning. Statistical analysis of the results, the effects that influenced the extraction were different for each response (CFT, AMT and AA). However, the pH was significant for the extraction of all compounds. The kinetic behavior of the dye extraction was also studied for phenolic compounds, monomeric anthocyanins and antioxidant activity, in which the equilibrium was reached after 90 minutes of extraction. To study the stability of anthocyanins temperature was the factor that most influenced the stability, however the concentration and pH also played a part.

Design, construction and evaluation of a simple pressurized solvent extraction system

This work describes the construction and testing of a simple pressurized solvent extraction (PSE) system. A mixture of acetone:water (80:20), 80 ºC and 103.5 bar, was used to extract two herbicides (Diuron and Bromacil) from a sample of polluted soil, followed by identification and quantification by high-performance liquid chromatography coupled with diode array detector (HPLC-DAD). The system was also used to extract soybean oil (70 ºC and 69 bar) using pentane. The extracted oil was weighed and characterized through the fatty acid methyl ester analysis (myristic (< 0.3%), palmitic (16.3%), stearic (2.8%), oleic (24.5%), linoleic (46.3%), linolenic (9.6%), araquidic (0.3%), gadoleic (< 0.3%), and behenic (0.3%) acids) using high-resolution gas chromatography with flame ionization detection (HRGC-FID). PSE results were compared with those obtained using classical procedures: Soxhlet extraction for the soybean oil and solid-liquid extraction followed by solid-phase extraction (SLE-SPE) for the herbicides. The results showed: 21.25 ± 0.36% (m/m) of oil in the soybeans using the PSE system and 21.55 ± 0.65% (m/m) using the soxhlet extraction system; extraction efficiency (recovery) of herbicides Diuron and Bromacil of 88.7 ± 4.5% and 106.6 ± 8.1%, respectively, using the PSE system, and 96.8 ± 1.0% and 94.2 ± 3.9%, respectively, with the SLP-SPE system; limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) for Diuron of 0.012 mg kg-1 and 0.040 mg kg-1, respectively; LOD and LOQ for Bromacil of 0.025 mg kg-1 and 0.083 mg kg-1, respectively. The linearity used ranged from 0.04 to 1.50 mg L-1 for Diuron and from 0.08 to 1.50 mg L-1 for Bromacil. In conclusion, using the PSE system, due to high pressure and temperature, it is possible to make efficient, fast extractions with reduced solvent consumption in an inert atmosphere, which prevents sample and analyte decomposition.

Meia-vida do ametryn em argissolo vermelho-amarelo e latossolo vermelho-amarelo, com diferentes valores de pH

Objetivou-se com este trabalho determinar a meia-vida (t½) do herbicida ametryn em Argissolo Vermelho-Amarelo e Latossolo Vermelho-Amarelo, com diferentes valores de pH. Foram utilizados vasos revestidos internamente com filme plástico e preenchidos com 330,0 g de amostras dos solos em estudo (Latossolo Vermelho-Amarelo - LVA com valores de pH corrigidos para 4,4, 4,9 e 5,8, e Argissolo Vermelho-Amarelo - PVA com pH 5,9). As amostras desses solos foram coletadas em pastagens degradadas isentas da aplicação de herbicidas. A essas amostras foi aplicado o ametryn na dose de 2,5 L ha-1. Doze horas após essa aplicação, foram retiradas as primeiras amostras de solo dos vasos, para determinação da concentração no tempo zero, e a cada cinco dias foram retiradas novas amostras de outros vasos, visando à determinação da concentração de ametryn ao longo do tempo. A extração do ametryn da matriz solo foi realizada por Extração Sólido Líquido com Partição em Baixa Temperatura (ESL-PBT), e o herbicida, quantificado por cromatografia líquida de alta eficiência - CLAE. Foi realizado, em paralelo, um teste biológico para determinação indireta da persistência do herbicida. A análise dos dados indicou que a meia-vida (t½) do ametryn nos solos avaliados foi de 26, 19, 12 e 11 dias para os solos LVA pH 4,4; LVA pH 4,9; LVA pH 5,8; e PVA pH 5,9, respectivamente. Ambos os métodos (cromatografia ou bioensaios) utilizados para avaliação da persistência do ametryn nos solos evidenciaram que a degradação desse herbicida é muito influenciada pelo pH do solo e pelo teor de matéria orgânica.

Influência da secagem do pequi (Caryocar brasiliense Camb.) na qualidade do óleo extraído

O pequi (Caryocar brasiliense Camb. ) tem se destacado por ser um fruto oleaginoso e rico em carotenoides. A secagem é um processo utilizado na extração do óleo por hexano, mas a degradação dos carotenoides e óleo podem ocorrer. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes métodos de secagem (ao sol, estufa ventilada a 40 e a 60 °C) e do tempo (4 horas e até peso constante) no rendimento e na qualidade do óleo extraído por hexano no extrator Soxhlet. Quando a polpa de pequi foi seca, 3% ou conteúdo menor de umidade e maior rendimento do óleo foi obtido (52 a 59%, base seca). Carotenoides totais foram maiores e índice de peróxido menores para a polpa desidratada a 40 °C em estufa ventilada, quando comparada com a secagem da polpa em estufa a 60 °C e ao sol. Estes resultados indicaram que a secagem em estufa a 40 °C por 19 horas resultou num maior rendimento do óleo e menor degradação térmica.

Estratégias de obtenção do corante do jambo vermelho (Syzygium malaccense) e avaliação de sua funcionalidade

The food industry is interested in natural products. Anthocyanins are phenolic antioxidants of great importance with health-relevant applications. Several studies have linked the intake of fruits and vegetables with reduced risk of chronic degenerative diseases because of its antioxidant properties. This study aimed to compare different strategies for obtaining natural pigments from red jambo (Syzygium malaccence) and analyze its functional potential. Two different strategies were studied: (1) solid-liquid extraction (SLE) in reactor with controlled parameters, (2) powder obtention. The investigation of the functional potential was conducted taking into account the total phenolic content (TPC), the antioxidant activity (AA), the total anthocyanins concentration (TA) and α-amylase and α-glucosidase inhibition. The best extracts obtained by SLE showed TPC of 174.15 mg GAE/100g, AA of 3.56 μmol Trolox eq/g and TA of 133.59 mg cyd-3-glu/100 g. The best results for the second strategy were TPC of 1024.22 mg GAE/100 g, AA of 29.03 μmol Trolox eq/g and TA of 1193.41 mg cyd-3- glu/100 g. It was observed moderate amylase inhibition (26.30%) and high glucosidase inhibitory activity (97.47%). Skin extracts showed, in general, superior results when compared to whole red jambo, with superior values for dehydrated products. Based on our result, red jambo can be considered as a rich source of phenolic antioxidants, as well on amylase and glucosidase inhibitors

Otimização e validação de método cromatográfico para determinação de 17 'beta'- estradiol, estrona e estriol em solo tratado com esterco animal e iodo de ETE

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Alquifenóis em água superficial: estudo analítico e determinação no Ribeirão das Cruzes (Araraquara, SP)

Pós-graduação em Química - IQ

Estrógenos na bacia hidrográfica Tietê-Jacaré: ocorrência e avaliação do impacto ambiental

Pós-graduação em Química - IQ