Putative metabolic pathway of mannitol and sorbitol and in sugarcane

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Produção de açúcares a partir da palha de cana-de-açúcar para a produção de etanol

A crescente demanda por tecnologias que produzam biocombustíveis de maneira sustentável vem incentivando a utilização de diversos materiais lignocelulósicos para tal finalidade. O objetivo deste trabalho foi comparar o potencial de produção de açúcares (glicose e xilose) da palha e do bagaço de cana-de-açúcar. Inicialmente, as duas biomassas foram caracterizadas, mostrando percentuais muito similares de celulose e hemicelulose (42,1% e 22,6% para o bagaço e 39,2% e 22,7% para a palha, respectivamente). Isto evidencia potenciais similares de produção de açúcares. Posteriormente, foram realizados experimentos em laboratório para comparar os resultados de rendimento de xilose e produção de furfural após as reações de hidrólise ácida das duas biomassas, com o intuito de verificar se este processo, comumente utilizado para o bagaço, pode ser utilizado para a palha. As variáveis que foram avaliadas foram a concentração de ácido (0,5-3,0%m/m), o tempo reacional (15-60min) e a relação sólido-líquido (RSL - 0,1-0,2m/m). Concentrações de 42,72g/L e de 41,31g/L de xilose foram encontradas para a palha e para o bagaço, respectivamente, alcançando rendimentos de xilose superiores a 80%, em reações em laboratório. Também foram realizados ensaios de hidrólise ácida em planta piloto e de hidrólise enzimática em laboratório para avaliar os resultados de rendimento de glicose da palha. Os resultados de rendimento de xilose e produção de inibidores para estas reações foram avaliados e comparados com os dados obtidos em laboratório. Concentrações de 35,2g/Lde xilose e de 27,3g/L de glicose foram encontradas para a palha, alcançando rendimentos de xilose próximos a 100% e de glicose superiores a 64%, em reações de pré-tratamento em planta piloto e em reações de hidrólise enzimática em laboratório. Os resultados evidenciaram que as variáveis concentração de ácido e relação sólido:líquido são as mais influenciam na produção de xilose e glicose

Estudo do equilíbrio líquido-líquido e da estabilidade de sistemas envolvendo biodiesel, álcoois e água

O estudo da estabilidade de emulsões de biocombustíveis destaca-se, dentre outros aspectos, pela necessidade de identificação das características destas. Esta necessidade reforça-se pela dificuldade de detecção de biodiesel e suas misturas quando estão fora de especificação, além de se aplicar aos processos de separação e purificação do biodiesel após a transesterificação. O entendimento deste problema poderá ser alcançado a partir de estudos de estabilidade associados aos modelos termodinâmicos de equilíbrio líquido-líquido (modelo NRTL) em sistemas ternários, que serão a base da modelagem proposta neste trabalho. O levantamento de dados envolve técnicas de observação direta em titulação, e ensaios de estabilidade e tensiometria, com algumas alterações das técnicas clássicas. Desta forma, o objetivo principal do trabalho é propor uma maneira de identificar e caracterizar as interfaces das emulsões formadas e estudar a estabilidade das fases envolvidas. Além disso, estuda-se a introdução de alcoóis como agentes tensoativos para viabilizar a utilização de misturas de combustíveis, mesmo na região de mais de uma fase. Para o desenvolvimento do trabalho, emulsões envolvendo os constituintes básicos serão combinadas entre si em diferentes proporções. A etapa inicial constitui-se de um mapeamento das misturas e proporções que formam as emulsões, baseadas nas curvas de equilíbrio. Em seguida, faz-se o estudo de caracterização e estabilidade destes sistemas. Com estas informações é possível mapear o sentido de incremento de tensão na interface e instabilidade da separação de fases das emulsões em relação aos diagramas ternários correspondentes. Por fim, propõe-se uma estratégia para estimar os parâmetros termodinâmicos do NRTL para as espécies presentes nos sistemas estudados e prever o comportamento dos mesmos e de sistemas similares. Este modelo matemático proposto tem como objetivo complementar a técnica experimental adotada para construção das curvas de equilíbrio, sendo bem sucedido

Protocolo para determinação de açúcares totais em hortaliças pelo método de DNS.

2013

Protocolo para determinação de açúcares redutores pelo método de Somogyi-Nelson.

2013

Metabonomic studies to assess beer quality and stability

The work reported in this thesis aimed at applying the methodology known as metabonomics to the detailed study of a particular type of beer and its quality control, with basis on the use of multivariate analysis (MVA) to extract meaningful information from given analytical data sets. In Chapter 1, a detailed description of beer is given considering the brewing process, main characteristics and typical composition of beer, beer stability and the commonly used analytical techniques for beer analysis. The fundamentals of the analytical methods employed here, namely nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, gas-chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and mid-infrared (MIR) spectroscopy, together with the description of the metabonomics methodology are described shortly in Chapter 2. In Chapter 3, the application of high resolution NMR to characterize the chemical composition of a lager beer is described. The 1H NMR spectrum obtained by direct analysis of beer show a high degree of complexity, confirming the great potential of NMR spectroscopy for the detection of a wide variety of families of compounds, in a single run. Spectral assignment was carried out by 2D NMR, resulting in the identification of about 40 compounds, including alcohols, amino acids, organic acids, nucleosides and sugars. In a second part of Chapter 3, the compositional variability of beer was assessed. For that purpose, metabonomics was applied to 1H NMR data (NMR/MVA) to evaluate beer variability between beers from the same brand (lager), produced nationally but differing in brewing site and date of production. Differences between brewing sites and/or dates were observed, reflecting compositional differences related to particular processing steps, including mashing, fermentation and maturation. Chapter 4 describes the quantification of organic acids in beer by NMR, using different quantitative methods: direct integration of NMR signals (vs. internal reference or vs. an external electronic reference, ERETIC method) and by quantitative statistical methods (using the partial least squares (PLS) regression) were developed and compared. PLS1 regression models were built using different quantitative methods as reference: capillary electrophoresis with direct and indirect detection and enzymatic essays. It was found that NMR integration results generally agree with those obtained by the best performance PLS models, although some overestimation for malic and pyruvic acids and an apparent underestimation for citric acid were observed. Finally, Chapter 5 describes metabonomic studies performed to better understand the forced aging (18 days, at 45 ºC) beer process. The aging process of lager beer was followed by i) NMR, ii) GC-MS, and iii) MIR spectroscopy. MVA methods of each analytical data set revealed clear separation between different aging days for both NMR and GC-MS data, enabling the identification of compounds closely related with the aging process: 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF), organic acids, γ-amino butyric acid (GABA), proline and the ratio linear/branched dextrins (NMR domain) and 5-HMF, furfural, diethyl succinate and phenylacetaldehyde (known aging markers) and, for the first time, 2,3-dihydro-3,5-dihydroxy-6-methyl-4(H)-pyran-4-one xii (DDMP) and maltoxazine (by GC-MS domain). For MIR/MVA, no aging trend could be measured, the results reflecting the need of further experimental optimizations. Data correlation between NMR and GC-MS data was performed by outer product analysis (OPA) and statistical heterospectroscopy (SHY) methodologies, enabling the identification of further compounds (11 compounds, 5 of each are still unassigned) highly related with the aging process. Data correlation between sensory characteristics and NMR and GC-MS was also assessed through PLS1 regression models using the sensory response as reference. The results obtained showed good relationships between analytical data response and sensory response, particularly for the aromatic region of the NMR spectra and for GC-MS data (r > 0.89). However, the prediction power of all built PLS1 regression models was relatively low, possibly reflecting the low number of samples/tasters employed, an aspect to improve in future studies.

Reações de oxidação de álcoois e olefinas promovidas por complexos de metais de transição imobilizados em líquidos iônicos fluorados

Neste trabalho foi estudada a viabilidade da transposição direta de reações de oxidação efetuadas em meio homogêneo ou meio bifásico aquoso para meio bifásico onde líquidos iônicos são empregados como agentes imobilizadores dos catalisadores utilizados. A oxidação de álcoois secundários (ciclopentanol) e de álcoois primários ativados (álcool benzílico) mostrou-se mais efetiva quando 1 mol% de RuCl3 imobilizados no líquido iônico tetrafluoroborato de 1-n-butil-3-metilimidazólio (BMI.BF4), 100 °C de temperatura, 7 atm de oxigênio e 24 horas de reação foram empregados, levando a 61% de conversão, 100% de seletividade em ciclopentanona e freqüência de rotação 2,54 h-1 (com peneira molecular no solvente) e 86% de conversão, 95% de seletividade em benzaldeído e freqüência de rotação 3,58 h-1. Estes resultados são superiores aos obtidos em condições homogêneas. Quando o líquido iônico BMI.BF4 foi substituído por líquidos iônicos fluorados, tais como BMI.OOCCF3 e o novo líquido iônico BMI.OOC(CF2)6CF3 a conversão dobrou e a seletividade se manteve em 100%, nas condições estudadas. A oxidação de olefinas (1-deceno) catalisada por PdCl2/CuCl2/O2 apresentou melhores resultados quando 2 mol% de PdCl2 e 4 mol% de CuCl2 foram imobilizados no líquido iônico BMI.BF4 a 80 °C de temperatura, 6 atm de oxigênio e 16 horas de reação foram empregados, levando a 99% de conversão, 53% de seletividade em 2-decanona e freqüência de rotação 3,09 h-1. Quando o sistema catalítico foi reutilizado a conversão foi de 88% e a seletividade 60%.

A orientação à mercado como base para a geração de valor para clientes e acionistas : um estudo de caso no mercado de açúcares industriais no brasil

Analisa a orientação à mercado como alternativa para a geração de valor para acionistas e clientes, articularmente no setor de commodities e no segmento business-to-business. Avalia o processo de geração de valor dos produtos e serviços, realiza e utiliza os resultados de um estudo de segmentação dos clientes para suportar as estratégias de diferenciação da empresa.

Abuso e dependência de açúcares extrínsecos não lácticos : desenvolvimento de um instrumento diagnóstico e verificação de dependência de uma amostra de obesos e não obesos da cidade de Porto Alegre

Este estudo parte da hipótese – ainda que não empiricamente confirmada - que o alto consumo de açúcares extrínsecos não lácticos (AENL) pode estar relacionado ou ser similar em suas manifestações clínicas ao mecanismo de desenvolvimento da dependência química. Segundo recentes achados da literatura, as substâncias doces podem levar a liberação de endorfinas cerebrais em regiões relacionadas com o sistema de recompensa cerebral. Até o momento não existem critérios específicos para abuso e dependência de AENL, muito menos um instrumento que pudesse diagnosticá-las. Portanto, este estudo tratou de desenvolver e testar um instrumento para tal finalidade, baseado em critérios para abuso e dependência de substâncias estabelecidos pelo DSM-IV e CID-10. Num primeiro momento foi realizado um estudo qualitativo a fim de criar o instrumento, adaptando-o do módulo de dependência de substâncias químicas do questionário MINI-PLUS. Foram realizados quatro grupos focais com um total de vinte e sete participantes, sendo quatro especialistas em dependência química, onze especialistas em reeducação alimentar, seis pacientes de grupos reeducação alimentar e seis cirurgiões dentistas. Esses grupos fizeram modificações que permitiram o desenvolvimento de um questionário específico para AENL com as alterações necessárias, buscando respeitar a estrutura de respostas do questionário original. O material resultante dos grupos focais foi analisado pela equipe de investigadores resultando em um instrumento com um total de 20 questões. Essas questões foram submetidas à avaliação de cinco juízes com experiência em questionários para dependência química, que aprovaram as modificações realizadas sem alteração de conteúdo O resultado final desta primeira etapa do estudo foi o desenvolvimento de um novo instrumento composto por quatro perguntas para avaliação de abuso e dezesseis para dependência de açúcares extrínsecos não lácticos. Na segunda parte do estudo foi realizado o primeiro teste do novo instrumento em uma amostra de conveniência de indivíduos obesos e não obesos de Porto Alegre, visto que a literatura relata que os obesos apresentam uma preferência maior por substâncias doces do que os não obesos. Foram entrevistados 223 indivíduos, sendo 43,5% obesos e 65,9% mulheres. Os resultados da aplicação deste questionário demonstraram que 43,9% dos indivíduos entrevistados possuíam dependência ao longo da vida e que 31,8% apresentavam dependência atual. Foi possível também perceber que indivíduos obesos tinham um número significativamente maior de diagnósticos positivos de dependência ao longo da vida e atual do que os não obesos. Em relação a variável gênero, 53,1% das mulheres apresentaram dependência ao longo da vida contra 26,3% dos homens, com diferença estatisticamente significativa (p<0,001). Para dependência atual, também foi verificada uma prevalência significativamente maior de diagnóstico nas mulheres (37,4%) do que nos homens (21,1%) (p=0,015) Quando se avaliou o desfecho dependência ao longo da vida e atual, controlando a obesidade e estratificando pela variável gênero, observou-se que nos obesos não havia diferença estatística entre os gêneros. Contudo, nos não obesos houve diferença significativa para dependência, onde as mulheres demonstraram uma maior proporção de diagnósticos (feminino=45,3% e masculino=17,6% com p=0,002). O teste de regressão logística demonstrou haver um risco aumentado para dependência ao longo da vida em indivíduos obesos (RC= 2,8; IC= 1,0 – 7,5) e em mulheres (RC= 3,9; IC= 1,4 – 11,3). A freqüência de resposta positiva para cada pergunta do questionário demonstrou que as questões que apresentaram as maiores taxas de resposta (+/-70%) se tratavam da dificuldade do indivíduo em controlar o consumo da substância e na persistência do uso, apesar das diversas conseqüências danosas. Os resultados também mostraram que a distribuição do número de respostas positivas para dependência ao longo da vida foi significativamente diferente entre os grupos de obesos e não obesos com uma média, respectivamente, de 3,06 (dp=1,65) e 1,93 (dp=2,05). Mesmo identificando limitações deste novo instrumento, que se encontra em fase de avaliação das suas propriedades psicométricas, pode-se afirmar que os achados deste estudo vão a favor das poucas informações existentes na literatura a este respeito Por ser o primeiro estudo desta natureza o aperfeiçoamento deste instrumento ou o desenvolvimento de novas teorias poderá ajudar numa melhor compreensão a respeito do consumo exagerado de AENL e no desenvolvimento de procedimentos que venham a minimizar o impacto das doenças crônicas na saúde da população.

QUANTIFICAÇÃO DE AÇÚCARES em PÊSSEGOS da VARIEDADE BIUTI, ARMAZENADOS SOB CONDIÇÕES DE AMBIENTE E REFRIGERAÇÃO

O objetivo deste trabalho foi identificar e quantificar os açúcares em frutos de pessegueiro da variedade 'Biuti', armazenados sob condições de ambiente (27,3ºC; 70% UR) e sob refrigeração (4ºC; 90%), comparar as diferenças entre os teores de açúcares nas duas condições de armazenamento. A identificação e a quantificação precisa dos açúcares (glicose, frutose e sacarose) foi realizada por cromatografia em fase líquida HPLC. Verificou-se que a sacarose foi o açúcar encontrado em maior quantidade, sendo verificado apenas traços de glicose e frutose em alguns frutos. Sob condições ambientais, os teores de sacarose do 3º até o 9º dia de armazenamento não diferiram significativamente entre si; entretanto, no 12º dia, os frutos obtiveram baixos teores de sacarose, pois os mesmos já estavam em processo de senescência. Sob refrigeração, o aumento nos teores de açúcares dos frutos ocorreu gradativamente durante todo o armazenamento, e ao final do mesmo, verificaram-se os maiores teores de sacarose, frutose e glicose, os quais eram mais elevados do que os encontrados nos frutos armazenados sob condições ambientais.

Determinação de parâmetros de validação de métodos cromatográficos para análise de 5-hidroximetilfurfural e açúcares em amostras de processo de produção de polímero biodegradável

A eficiência de métodos para análise de 5-hidroximetilfurfural por cromatografia líquida de alta eficiência com detecção na região do ultravioleta e determinação de sacarose, glicose e frutose por cromatografia líquida com detecção por índice de refração foi avaliada. Após otimização das condições analíticas, os principais parâmetros de validação (linearidade, limite de quantificação, limite de detecção, recuperação, sensibilidade e precisão) foram determinados e demonstraram que os procedimentos analíticos podem ser aplicados para o controle do processo de produção de poli(3-hidroxibutirato).

Influência de nitrato de paládio, nitrato de magnésio e nitrato de níquel no comportamento térmico de arsênio em açúcares por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito da aplicação de etileno no pH, acidez, índice refratométrico e açúcares totais de frutos de manga, colhidos em estágio pré-climatérico

Este trabalho teve como objetivo o estudo da ação do etileno no amadurecimento de frutos de manga, tentando contribuir para o conhecimento da fisiologia do amadurecimento destes frutos. Foram utilizadas mangas (Mangifera indica L.), variedade Keitt, colhidas em estágio pré-climatérico. Estes frutos receberam tratamento com ethrel (500 e 1.000 ppm, com exceção da testemunha) e foram submetidos às seguintes determinações: pH, acidez, índice refratométrico e açúcares totais. A análise e interpretação dos resultados mostrou a inexistência de diferença estatística entre esses 3 tratamentos, indicando que a aplicação de ethrel não trouxe nenhuma vantagem na melhoria de qualidade dos frutos.

Caracterização bioquímica de leveduras industriais produtoras de etanol cultivadas em diferentes açúcares

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Compostos voláteis da uvaia (Eugenia pyriformis cambess)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)