Abstract Empty fruit bunch fiber (EFBF) is a lignocellulosic waste generated by the palm oil agribusiness. The amount of EFBF produced is equal to the oil obtained, and it can be used as raw material to obtain biocomposites. The objective of this work is to fragment the EFBF employing pressurized fluids in a semi-continuous system to obtain different biocomposites. For this, pure water and a mixture of water/carbon dioxide were employed as solvent to obtain sugar monomers and a mixture of compressed water/ethanol (1:1 vol.) to obtain crystalline cellulose. The experiments were conducted in the temperature range of 120 to 240 ºC, using reaction times between 5 and 15 min at 60 bar, and solvent flow rate of 0.75 mL.min-1. A maximum of 30.47 mg.mL-1 of xylose was obtained at 210 ºC for 15 min of reaction with pure water as solvent. The best condition to obtain crystalline cellulose was 240 ºC for 30 minutes of reaction, obtaining 38.2% of cellulose from palm oil EFBF.

This work investigated the effect of microwave irradiation (MW) on the ethanolysis rate of soybean and sunflower oils catalyzed by supported Novozyme 435 (Candida antarctica). The effects of tert-butanol, water addition and oil:ethanol molar ratio on transesterification were evaluated under conventional heating (CH), and under optimum reaction conditions (with no added water in the system, 10% tert-butanol and 3:1 ethanol-to-oil molar ratio). The reactions were monitored up to 24 h to determine the conditions of initial reaction velocity. The investigated variables under MW (50 W) were: reaction time (5.0-180 min) and mode of reactor operation (fixed power, dynamic and cycles) in the absence and presence of tert-butanol (10% (w/w). The measured response was the reaction conversion in ethyl esters, which was linked to the enzyme catalytic activity. The results indicated that the use of microwave improved the activity at fixed power mode. A positive effect of the association of tert-butanol and MW irradiation on the catalytic activity was observed. The reaction rate improved in the order of approximately 1.5 fold compared to that under CH with soybean oil. Using soybean oil, the enzymatic transesterification under MW for conversion to FAEE (fatty acid ethyl esters) reached >99% in 3h, while with the use of CH the conversions were about 57% under similar conditions.

O limoneno é um monoterpeno obtido em grandes quantidades a partir de óleos essenciais, podendo ser utilizado como matéria-prima na síntese de flavours e compostos para química fina. Várias rotas para a degradação microbiológica do limoneno fazendo uso da monoxigenase dependente do citocromo P450 têm sido propostas. Neste trabalho, são apresentados dados obtidos no screening fermentativo de microrganismos visando verificar suas habilidades em realizar a conversão desejada. Em paralelo, a técnica do PCR foi também utilizada visando selecionar microrganismos que apresentam o gene limC, responsável pela conversão de carveol a carvona. Os microrganismos selecionados por PCR não foram capazes de bioconverter o limoneno. A partir dos resultados obtidos pode-se supor que estas cepas não possuem o gene que codifica a enzima responsável pela etapa de transformação do limoneno a carveol. Os resultados obtidos no screening fermentativo mostraram que 4 microrganismos foram capazes de bioconverter o limoneno. Além disso, o resultado da amplificação mostrou a presença de fragmentos de 800 pb, esperados para o gene limC. Desta forma, os resultados obtidos na bioconversão e avaliação do gene limC gene não permitiram obter uma correlação, mostrando que as cepas testadas não possuem todas as enzimas responsáveis pelas etapas de conversão do limoneno a carvona.

Limonene is a monoterpene obtained in large amounts from essential oils and is used as a raw material for the synthesis of flavors and fine chemicals. Several pathways or routes for the microbial degradation of limonene making use of the cytochrome P450-dependent monooxygenases have been described. In this study, we present a fermentative screening of microorganisms in order to verify their ability to perform the desirable conversion. In parallel, the PCR technique was used to select the microorganisms that contain the limC gene, which is responsible for the conversion of carveol to carvone. The microorganisms selected by PCR were not able to bioconvert limonene. From this result, we can suppose that these strains do not have the gene that codifies the enzyme responsible for the transformation of limonene into carveol. The results obtained in the fermentative screening showed that 4 microorganisms were able to bioconvert limonene into carveol. In addition, the amplification results showed the presence of fragments of 800 pb, expected for the limC gene. Therefore, the results obtained in the bioconversion and evaluation of the limC gene did not allow a correlation showing that these strains do not contain all the enzymes responsible for the conversion of limonene to carvone.

O principal objetivo deste trabalho foi investigar a produção de ésteres etílicos de ácidos graxos a partir de óleo de soja em propano pressurizado, utilizando uma lipase não comercial (obtida por fermentação submersa de Yarrowia lipolytica) e duas comerciais, Amano PS e Amano AY30. Os experimentos foram conduzidos no intervalo de temperatura de 35-65 °C, em pressão de 50 bar, concentração de enzima de 5 m/v%, razão molar óleo etanol de 1:6 e 1:9 e razão molar substratos solvente de 2:1 e 4:1. Os resultados obtidos indicaram que baixas conversões foram geralmente obtidas com o emprego das lipases testadas em propano pressurizado. Por outro lado, os aspectos de baixas razões molares entre o solvente e os substratos (óleo e etanol) e condições amenas de temperatura e pressão usadas na produção dos ésteres etílicos possam justificar investigações futuras no sentido de aumentar a conversão do processo.

The objective of this work is to investigate the production of fatty acid ethyl esters from soybean oil in compressed propane using a non-commercial lipase from Yarrowia lipolytica and two commercial ones as catalysts, Amano PS and Amano AY30. The experiments were performed in the temperature range of 35-65 °C. at 50 bar, enzyme concentration of 5 wt%, oil to ethanol molar ratio of 1:6 and 1:9, and solvent to substrates mass ratio of 2:1 and 4:1. The results indicated that low reaction conversions were generally obtained with the use of commercial and non-commercial lipases in pressurized propane medium. On the other hand, the aspects of low solvent to substrates mass ratio and mild temperature and pressure operating conditions used to produce ethyl esters justify further investigations to improve reaction yields.

A extração empregando dióxido de carbono a altas pressões em erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hil.), tem sido justificada pelo crescente interesse desta matriz vegetal ou de parte de seus constituintes na formulação de novos produtos, tais como cosméticos e medicamentos, entre outros. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho é avaliar a distribuição química de compostos semi-voláteis em 20 populações de erva-mate coletadas em toda área de distribuição desta espécie no Brasil. 30 plantas foram selecionadas para produzir a amostra de cada população. Os extratos de cada amostra foram obtidos por extração com dióxido de carbono a alta pressão e, posteriormente, foram analisados por CG/EM. A quantificação de alguns compostos semi-voláteis presentes nos extratos (cafeína, teobromina, fitol, esqualeno, vitamina E, eicosano, pentatriacontano e stigmasterol), apresentaram variações significativas entre as concentrações dos diferentes compostos analisados nas diferentes populações, os quais não estão relacionados com origem geográfica ou com características de macroclima. Os resultados apontam para a importância dos fatores genéticos e/ou fatores de microclima sobre a composição química desta espécie.

The use of compressed carbon towards extracting semi-volatile compounds present in maté leaves (Ilex paraguariensis St. Hil.) is due to the growing interest in mate constituents to develop new products in the cosmetic, pharmaceutical and food industries. The objective of this work was to assess the chemical distribution of semi-volatile compounds in 20 native populations of maté collected all over Brazil. The extracts of bulk samples (30 plants) of each population were obtained by the high-pressure carbon dioxide extraction technique, and analyzed by GC/MSD. The quantification of compounds (caffeine, theobromine, phytol, squalene, vitamin E, eicosane, pentatriacontane, and stigmasterol) showed significant variations within the different populations and compounds analyzed, which are not related to geographical origin or macroclimate characteristics. The results pointed out to the importance of genetic and local environmental factors on the chemical composition of this species.

Microwave irradiation offers a clean, inexpensive, and convenient method of heating, which is an alternative way of introducing energy into chemical systems. In particular, applications of microwave irradiation technology for petroleum processing have been developed in the last twenty years. The main objective of this paper is to review the use of microwave irradiation technology as an alternative technique applied during petroleum refining and primary processing of petroleum fluids, presenting and discussing successful applications of this technology as a tool for petroleum emulsion separation and catalytic reactions normally found at hydrorefining plants.

O presente trabalho reporta dados experimentais de solubilidade em pressão ambiente de beta-caroteno em solventes orgânicos puros (etanol, acetona, acetato de etila e diclorometano) e em misturas de tais solventes no intervalo de temperatura de 10 a 60 °C. Para este fim, adotou-se o método gravimétrico para a determinação da solubilidade, utilizando células encamisadas de equilíbrio. Os resultados mostraram que valores mais elevados de solubilidade são obtidos quando foram empregados solventes com parâmetros de solubilidade mais próximos daquele do soluto. Verificou-se que o aumento da temperatura, tanto para solventes puros, como para as misturas de solventes, acarretou num aumento da solubilidade do beta-caroteno para todas as condições experimentais. Observou-se ainda, que nas condições experimentais investigadas, não houve sinergismo significativo para as misturas de solventes quando comparadas aos valores de solubilidade obtidos para os solventes puros. O modelo UNIFAC se mostrou útil na previsão qualitativa dos resultados de solubilidade.

This work reports experimental data of the solubility of beta-carotene in pure acetone, ethyl acetate, ethanol and dichloromethane and in mixtures of these organic solvents in the temperature range of 10 to 60 °C under ambient pressure. The gravimetric method was employed to determine the solubility, using glass equilibrium cells. The results showed that the best solvents were those having solubility parameter values close to that of the solute. It was found that raising the temperature caused the solute solubility values for both pure and solvent mixtures to increase under all the experimental conditions. Moreover, no synergetic effects were observed on the solubility of beta-carotene in solvent mixtures compared to pure solvents in the temperature range investigated. The UNIFAC model proved to be useful in predicting the solubility data.

This work reports extraction yield and chemical characterization of the extracts obtained by high-pressure CO2 extraction of a cultivar of Ocimum basilicum L. The experiments were performed in the temperature range of 20 to 50 °C, from 100 to 250 atm of pressure. Chemical analyses were carried out by gas chromatography coupled to mass spectrometry, permitting to identify 23 compounds that were grouped into five chemical classes. Results showed that temperature and solvent density influenced positively the extraction yield. At 20 °C and 0.41 g cm-3 occurred a rise in the concentration of monoterpenes, oxygenated monoterpenes, sesquiterpenes and oxygenated sesquiterpenes.

O objetivo deste trabalho é apresentar a síntese, estrutura cristalina, atividade eletroquímica, propriedades espectroscópicas (IV-TF e UV-Vis) e atividade catalítica frente à oxidação do benzeno do novo complexo mononuclear de cobre(II) [Cu(BTMEA)2Cl]Cl, (1) (BTMEA: bis(2-tienilmetil)-1,2-etilenodiamina). A reação entre BTMEA e [Cu(OH2)2]Cl2, em metanol, resultou em 1, o qual cristaliza como um cristal irregular azul, no grupo espacial Pnna, com a = 20,101(3), b = 12,094(6), c = 12,741(2) Å, V = 3097,4(17) ų, Z = 4. Em 1, o íon cobre está pentacoordenado, mostrando uma geometria de pirâmide de base quadrada distorcida. Complexo 1 apresenta dois processos redox irreverssíveis a - 0,35 V e 0,456 V versus NHE, os quais são atribuídos ao processo redox CuII/CuI e a uma reação acoplada envolvendo o ligante cloreto. A atividade catalítica de 1 foi avaliada através da reação de oxidação do benzeno, usando peróxido de hidrogênio como oxidante. Os produtos da reação (fenol e p-benzoquinona) foram identificados por cromatografia gasosa.

The aim of this work is to present the synthesis, crystal structure, electrochemical behavior, spectroscopic properties (FT-IR and UV-Vis) and catalytic activity toward benzene oxidation of a new mononuclear copper(II) complex [Cu(BMTEA)2Cl]Cl, (1) (BTMEA: bis(2-thienylmethyl)-1,2-ethylenediamine). The reaction between BTMEA and [Cu(OH2)2]Cl2, in methanol, resulted in 1, which crystallizes as an irregular blue crystal, space group Pnna, with a = 20.101(3), b = 12.094(6), c = 12.741(2) Å, V = 3097.4(17) ų, Z = 4. In 1, the copper ion is pentacoordinated, showing a distorted square pyramidal geometry. Complex 1 shows two irreversible redox processes at -0.35 V and at 0.456 V versus NHE, which are associated with the CuII/CuI redox couple and with a coupled reaction involving the chloride ligand. The catalytic activity of 1 was evaluated through benzene oxidation reaction, using hydrogen peroxide as oxidant. Reaction products (phenol and p-benzoquinone) were identified by gas chromatography.

O consumo de produtos cárneos fatiados tem aumentado nos últimos anos, particularmente os produtos curados como o salame. Os vários tipos de salame existentes são fatiados pelas indústrias de carne e/ou pelos supermercados, sem levar em conta as possíveis alterações que possam vir a ocorrer com tal procedimento. As alterações que ocorrem nos pigmentos cárneos totais e nitrosos repercutem na cor, que é detectada pelo consumidor e influencia diretamente no consumo de produtos desta natureza. O presente estudo teve como objetivo investigar o efeito da intensidade de luz, do oxigênio e da temperatura na conversão dos pigmentos cárneos em nitrosos, na quantidade de pigmentos cárneos totais e nitrosos e no índice de cor vermelha, nas fatias de salame tipo italiano. Tais fatias foram acondicionadas em quatro modelos de embalagens diferentes quanto à permeabilidade à luz e ao oxigênio e armazenadas durante 32 dias em temperaturas de 10 °C e 15 °C sob 930 LUX, continuamente, sendo estas condições similares às empregadas em gôndolas de supermercados. A quantidade dos pigmentos cárneos totais e nitrosos, o índice de cor vermelha (a*), determinado pelo método CIE* Lab, foram mensurados nas fatias no zero, 4º, 6º, 12º, 14º, 19º, 25º, 27º e 32º dia de armazenamento. Os resultados obtidos foram avaliados estatisticamente por análise de variância e teste de Tukey, adotando nível de confiança de 95% (p < 0,05). Observou-se, pela análise global dos parâmetros, que o oxigênio diminui a quantidade de pigmentos cárneos totais, a conversão para pigmentos nitrosos e o índice de cor vermelha nas fatias de salame, enquanto que a temperatura potencializou essas reações. Verificou-se, também, que a luz influenciou na quantidade de pigmentos totais, na conversão dos pigmentos nitrosos e no índice de cor vermelha, porém com menor intensidade. Deste modo, o acondicionamento das fatias em embalagens com alta barreira ao oxigênio e à luz retardam significativamente a perda de cor vermelha e a oxidação dos pigmentos cárneos e nitrosos.

The consumption of sliced meat products has grown in the last few years, especially for cured products as pastrami. The different kinds of pastrami are sliced by meat industry or in the supermarkets, without concern on possible alterations that may occur in the product. The changes on the total and nitrous meat pigments influence the color of the product, which is detected by the consumer, and thus directly influences the consumption of this kind of product. The present study aimed to investigate the effect of light intensity, oxygen and temperature on the amount of total and nitrous meat pigments and on the red color index (CIEL*a*b*) of slices of Italian pastrami. Pastrami slices were packed in four kinds of packing, with different light and oxygen permeability, and stored for 32 days at 10 and 15 °C and 930 lux. The content of total and nitrous meat pigments was assayed, as well as color parameter a*. Analyses were carried out at 0, 4th, 6th, 12th, 14th, 19th, 25th, 27th and 32nd day of storage. The results were statistically analyzed by analysis of variance (ANOVA) and Tukey test (p < 0.05). Oxygen caused the decrease in total pigments, in the conversion of nitrous pigments and in red color of the slices. In this sense, the use of packing with high barrier to light and oxygen may significantly retard the loss of red color and oxidation of meat pigments.

A erva-mate é uma matéria-prima de grande importância para a região Sul do Brasil, sendo que a produção anual é de aproximadamente 650.000 toneladas de folhas. Atualmente, problemas com o excesso de oferta têm incentivado pesquisadores e empresários a buscar alternativas para a utilização da erva-mate como matéria-prima para o desenvolvimento de novos produtos bem como promover melhorias no processamento industrial visando a obtenção de características organolépticas desejáveis. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo realizar a caracterização físico-química da erva-mate em função das etapas do processamento industrial (sapeco, secagem e tempo de cancheamento) e verificar como estas etapas influem nos teores de cinzas, fibras, gorduras, proteínas, glicose, sacarose e cafeína presentes na matéria-prima. Os resultados obtidos permitiram verificar que as etapas do processamento industrial influem diretamente nos teores dos compostos citados, mostrando a relevância em se analisar estes resultados quando o objetivo é utilizar esta matéria-prima para o desenvolvimento de novos produtos alimentícios que podem exigir características específicas.

Mate tea leaves is a raw material of great importance to Southern Brazil, considering its annual production of approximately 650,000 tons of leaves. Currently the excess of mate tea leaves supply in the market has encouraged researchers and entrepreneurs to search for alternatives involving the application of this raw material in the development of new products, as well as the improvement the industrial process, seeking to obtain desirable organoleptic properties. Thus, the present work performed the physical-chemical characterization of mate tea leaves, correlating its qualities to the industrial processing steps ("sapeco", drying and time of "cancheamento"). The effect of these steps on the content of ash, fiber, fat, protein, glucose, sucrose and caffeine in the raw material was investigated. The results show that the industrial processing steps have direct influence on the content of such compounds. This proves the relevance of analyzing these results when the use of the raw material for the development of new food products is intended.

A teoria das perturbações de Weeks-Chandler-anderson (WCA) juntamente com a solução de Enskog da equação de Boltzmann para fluidos densos de esferas rígidas é aplicada a correlação e predição de difusividades de misturas a elevadas pressões. O denominado "efeito de densidade" na solução original de Enskog para fluidos densos é analisado empregando-se a função de correlação aos pares de Carnahan-Starling, e as correlações semi-empíircas de Speedy e Harris, correlações estas desenvolvidas através da simulação molecular de difsividade de fluidos de esferas duras. A proposta apresentada neste trabalhop baseia-se na teoria dos fluidos de esferas rígidas "suaves", sem o uso de qualquer parâmetro binário ajustável e pode ser prontamente estendidas para misturas multicompetentes. Os resultados obtidos mostram que as difisividades preditas neste trabalho estão em excelente concordância com os dados experimentais e fornecem melhores resultados que o método de Wilke-Chang.

In this work the Weeks-Chandler-Andersen (WCA) perturbation theory coupled with the Enskog’s solution of the Boltzmann equation for dense hard-sphere fluids is employed for estimating diffusion coefficients in compressed pure liquids and fluids and dense fluid mixtures. The effect of density correction on the estimation of diffusivities is analyzed using the Carnahan-Starling pair correlation function and the correlation of Speedy and Harris which have been proposed as models of self-diffusion coefficient of hard-sphere fluids. The approach presented here is based on the smooth hard-sphere theory without any binary adjustable parameters and can be readily used for estimating diffusivities in multicomponent fluid mixtures. It is shown that the correlated and the predicted diffusivities are in good agreement with the experimental data and much better than estimates of Wilke-Chang equation.

Esta trabalho apresenta uma análise estatística da influência das variáveis de processo na produtividade das frações (rendimento líquido vezes percentagem da fração) obtidas através da extração supercrítica de carvão mineral utilizando como solventes primários etanol e isopropanol. Um projeto fatorial completo com 23 experimentos (com triplicata no ponto central) foi adotado objetivando-se a investigação dos efeitos das variáveis de processo (temperatura, pressão e concentração de co-solventes) nos produtos da extração. Os extratos foam analisados pela técnica de Cromatografia Líquida Preparativa - 8 Frações, uma técnica confiável, não-destrutiva, especialmente desenvolvida para derivados líquidos do carvão. A modelagem estatística, empregando-se modelos empíricos foi efetuada, visando a reprodução dos dados experimentais apresentados neste trabalho. As correlações obtidas foram sempre superiores a 98%. Os resultados obtidos pela utilização de quatro critérios de otimização mostraram que não é possível maximizar produtividade e pureza simultaneamente manipulando-se as variáveis de processo acima citadas e, portanto, uma análise econômica dos produtos resultantes deve ser considerada.

The influence of some process variables on the productivity of the fractions (liquid yield times fraction percent) obtained from SCFE of a Brazilian mineral coal using isopropanol and ethanol as primary solvents is analyzed using statistical techniques. A full factorial 23 experimental design was adopted to investigate the effects of process variables (temperature, pressure and cosolvent concentration) on the extraction products. The extracts were analyzed by the Preparative Liquid Chromatography-8 fractions method (PLC-8), a reliable, non destructive solvent fractionation method, especially developed for coal-derived liquids. Empirical statistical modeling was carried out in order to reproduce the experimental data. Correlations obtained were always greater than 0.98. Four specific process criteria were used to allow process optimization. Results obtained show that it is not possible to maximize both extract productivity and purity (through the minimization of heavy fraction content) simultaneously by manipulating the mentioned process variables.