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Orientadores: Ronei Jesus Poppi, Leandro Wang Hantao Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: Neste trabalho ferramentas quimiométricas foram aplicadas a dados de cromatografia a gás bidimensional abrangente (GC×GC) e tridimensional abrangente (GC3) para exploração de dados, autenticação e quantificação de compostos em diferentes matrizes complexas. O trabalho foi subdividido em três aplicações, nas quais foram estudadas amostras de café e cachaça a partir dos compostos orgânicos voláteis extraídos por microextração em fase sólida e avaliaram-se perfumes nacionais por injeção direta. Na primeira aplicação um planejamento de experimentos foi realizado para avaliar o processo de torra dos grãos de café cru considerando três fatores: diferentes procedimentos de torra; subgrupos distintos de grãos de café verde; e tempo decorrido até a análise cromatográfica. Compararam-se os resultados obtidos quando tratados por análise de componentes principais (PCA) e por análise de variância–análise de componentes simultâneos (ASCA), tendo a ASCA apresentado notáveis vantagens ao demonstrar a importância não apenas do efeito da torra, mas dos grãos usados na variância dos dados, fato não evidenciado pela PCA. Na segunda aplicação, criou-se um modelo de autenticação para uma marca premium de cachaça a partir do uso da modelagem independente e flexível por analogia de classes orientada por dados (DD-SIMCA) e fingerprint de cromatogramas bidimensionais na forma de imagens RGB. Os modelos de autenticação distinguiram a marca modelada de outras, bem como identificaram amostras adulteradas com acertos em 98% dos casos. Ainda foi testada uma estratégia para diminuir o número de variáveis a partir da redução do tamanho das imagens mantendo os bons resultados dos modelos obtidos para adulteração. Na terceira e última aplicação, um sistema GC3 foi montado utilizando-se um modulador de dessorção térmica e um modulador de fluxo diferencial controlados por Arduino para determinação de múltiplos alergênicos em uma única corrida cromatográfica. Os dados desse sistema multidimensional foram tratados por meio da análise de fatores paralelos (PARAFAC) e as quantificações obtidas pelo sistema com detector por ionização de chama (GC3-FID) apresentaram resultados dentro das especificações de agências regulatórias, sendo capaz de determinar alergênicos a 0,001% v/v de concentração. Por fim um sistema acoplado com espectrômetro de massas (GC3-MS) também foi montado apesar de possuir algumas limitações Abstract: In this work chemometrics tools were combined with comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC×GC) and comprehensive three-dimensional gas chromatography (GC3) datasets for exploratory data analysis, authentication, and compounds’ quantitation in different complex matrices. This work was subdivided into three applications, in which coffee and cachaça samples were analyzed from their volatile organic compounds extracted by solid phase microextraction and Brazilian perfumes were analyzed by direct injection. In the first application, a design of experiments was conducted to evaluate the roasting process of raw coffee beans considering three factors: different roasting procedures; distinct subgroups of green coffee beans; and time until chromatographic analysis. A comparison of results obtained when treating the data by principal component analysis (PCA) and by analysis of variance-simultaneous component analysis (ASCA) was performed. ASCA presented a noteworthy advantage by demonstrating not only the importance of the roasting effect in explaining data variance, but also of the beans used, a result not found by PCA. In the second application, an authentication model was calculated for a premium cachaça brand from the fingerprinting of two-dimensional chromatograms treated as RGB images using data-driven soft independent modelling of class analogies (DD-SIMCA). The authentication models distinguished the modeled brand from all others and correctly identified 98% of the adulterated samples. A data binning strategy was also tested by resizing the images, which kept the good results found for the adulteration models. In the third and final application, a GC3 system was assembled for the determination of multiple allergens in a single chromatographic run using a thermal desorption modulator together with a differential flow modulator, both controlled by an Arduino board. The data from this multidimensional system was treated by parallel factor analysis (PARAFAC) and the quantifications obtained with a flame ionization detector system (GC3-FID) showed results within current Brazilian regulations for the determination of allergens, at concentrations of 0.001% v/v. Lastly, a system coupled with a mass spectrometer (GC3-MS) was also assembled, though it presented some limitations Doutorado Química Analítica Doutor em Ciências CNPQ 165785/2017-9

A cortiça é um material de origem vegetal e 100% natural que possui características únicas, o que a torna num dos maiores vedantes para o setor vinícola. As rolhas de cortiça, devem sofrer um processo de controlo de qualidade de forma que todo o setor corticeiro possa cumprir com os mesmos requisitos nos vários processos e evitar possíveis contaminações que as rolhas possam transmitir ao vinho. Para isso são efetuados ensaio físico-químicos e mecânicos, através da medição do seu comprimento, diâmetro, ovalidade, massa volúmica, teor de peróxidos, teor de humidade, quantificação de TCA, determinação de capilaridade, determinação da força de extração, do teor de sólidos, da determinação da resistência à água fervente, determinação da estanquicidade, recuperação dimensional e determinação da absorção. São também realizados ensaios a nível da análise sensorial das mesmas. Este estudo foi desenvolvido na empresa PrecisionElite, que realiza todo o processo após a compra das rolhas. Esta empresa efetua a marcação e o tratamento das rolhas, para posteriormente serem entregues ao cliente, respeitando as normas impostas pelo CIPR, bem como o desejo dos mesmos. Este trabalho tem como objetivo o estudo do processo de controlo de qualidade das rolhas de cortiça, de forma a verificar que lotes respeitam ou não as especificações impostas no setor corticeiro. No final deste trabalho foi efetuada uma análise detalhada dos resultados dos ensaios de controlo de qualidade de forma a concluir quais os fornecedores da empresa que apresentam uma maior taxa de rolhas conformes. Cork is a material of vegetable origin and 100% natural which has unique characteristics, making it one of the greatest closures for the wine industry. Cork stoppers must go through a quality control process in order to equal the entire cork sector as well as to avoid possible contamination of the wine. For this, physicochemical tests are carried out, by measuring its length, diameter, ovality, density, peroxides content, humidity content, TCA quantification, capillary determination, extraction force determination, solids content determination, boiling water determination, tightness determination, dimensionless recovery and absorption determination. Tests are also carried out in terms of their sensory analysis. This study was developed at PrecisionElite company, which performs the entire process after purchasing the raw stoppers. it performs the marking and the treatment of the stoppers, that are delivered to the customer, respecting the rules imposed by the CIPR, as well as the desire of each customer. This work aims to study the cork stoppers quality control process, in order to verify which batches respect or not the specifications imposed by the cork sector. At the end of this work, a detailed analysis of the results of the quality control tests was carried out in order to conclude which of the company's suppliers present a higher rate of compliant stoppers. Mestrado em Engenharia Química

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) In this work, the bactericidal, antiprotozoal, and inhibition of cathepsin V proteolytic activity of extracts from the axenic cultivation of six fungal species (Fusarium guttiforme, Pestalotiopsis diospyri, Phoma caricae-papayae, Colletotrichum horii, Phytophthora palmivora, and C. gloeosporioides) and all combinations of co-cultures among them were evaluated, resulting in 57 co-cultivation extracts. The results obtained showed that the co-culture increased the biological activity of the samples since all the extracts active against super resistant bacteria, Trypanosoma cruzi, and Leishmania infantum were obtained from co-culture combinations. Bacterial growth was inhibited totally or partially by 46% of the extracts. Two of them that contained mostly fusaric and 9,10-dehydrofusaric acids were exceptionally active. The presence of the fungus F. guttiforme in co-cultures may be associated with the high biological activity of these extracts against L. infantum. A single axenic culture considerably decreased the proteolytic activity of cathepsin V, being an exception to an observed trend. Thus, the results of biological activities indicated that the fungal co-cultivation increased the biological potential of the samples. Principal Component Analysis (PCA) of the 1H NMR spectra of the 63 extracts allowed the development of a new method to assess fungicidal activity and antagonism between fungal species within a collection. The results showed that the developed method was able to predict fungicidal activity and antagonism between species. Traditional in vitro antifungal tests of active and inactive extracts were performed in order to prove the predictions made by the PCAs. The results obtained showed that the developed method is an excellent tool to obtain and evaluate, simultaneously, bioactive samples because it was able to predict the fungicidal activity of 5 different extracts in a collection of 63 samples against 4 fungi of different genera, which would be more difficult, laborious and time consuming if they were rehearsed at random, allowing time and money savings. Finally, in order to investigate environmentally friendly alternatives in the control of diseases caused by anthracnose and black rot, this work evaluated the chemical profile of volatile organic compounds produced by the fungus F. guttiforme in the presence of the fungi C. horii, C. gloeosporioides, and P. caricae-papayae. The volatiles produced by F. guttiforme significantly inhibited the mycelial growth of phytopathogens C. horii (91.7%), C. gloeosporioides (93.7%), and P. caricae-papayae (92.5%). The production of the kaur-15-eno and kaur-16-en diterpenes by F. guttiforme may be associated with a possible long-distance defense mechanism as well as with the observed fungistatic activity. The inhibition results indicate, even in a preliminary way, that these diterpenes are promising biocontrol agents against the phytopathogens P. caricae-papayae, C. horii, and C. gloeosporioides. Nesse trabalho foram avaliadas as atividades antibacteriana, antiprotozoária e de inibição da atividade proteolítica da catepsina V dos extratos provenientes do cultivo axênico de seis espécies fúngicas (Fusarium guttiforme, Pestalotiopsis diospyri, Phoma caricae-papayae, Colletotrichum horii, Phytophthora palmivora e C. gloeosporioides) e de todas as combinações de co-cultivo entre elas, resultando em 57 extratos de co-cultivo. Os resultados obtidos mostraram que o co-cultivo aumentou a atividade biológica das amostras uma vez que todos os extratos ativos contra bactérias super resistentes, Trypanosoma cruzi e Leishmania infantum foram obtidos de combinações de co-cultivo. Crescimento bacteriano foi inibido totalmente ou parcialmente por 46% dos extratos. Dois deles que continham majoritariamente os ácidos fusárico e 9,10-desidrofusárico foram excepcionalmente ativos. A presença do fungo F. guttiforme nos co-cultivos pode estar associada com a alta atividade biológica desses extratos contra L. infantum. Um único cultivo axênico diminuiu consideravelmente a atividade proteolítica da catepsina V, sendo uma exceção a uma tendência observada. Desta forma, os resultados de atividades biológicas indicaram que o co-cultivo fúngico aumentou o potencial biológico das amostras. As Análises dos Componentes Principais (PCA) dos espectros de RMN de 1H dos 63 extratos permitiram o desenvolvimento de um novo método para avaliar atividade antifúngica e o antagonismo entre as espécies fúngicas dentro de uma coleção. Os resultados mostraram que o método desenvolvido foi capaz de predizer a atividade fungicida e o antagonismo entre as espécies. Ensaios antifúngicos tradicionais in vitro de extratos ativos e inativos foram realizados com o intuito de provar as predições feitas pelas PCAs. Os resultados obtidos mostraram que o método desenvolvido é uma excelente ferramenta para se obter e avaliar, simultaneamente, amostras bioativas porque foi capaz de prever a atividade fungicida de 5 extratos diferentes em uma coleção de 63 amostras contra 4 fungos de gêneros distintos, o que seria mais difícil, laborioso e demorado se fossem ensaiados de maneira aleatória, permitindo economia de tempo e dinheiro. Por fim, no intuito de investigar alternativas ambientalmente amigáveis no controle de doenças causadas por antracnose e podridão preta este trabalho avaliou o perfil químico de substâncias orgânicas voláteis produzidas pelo fungo F. guttiforme na presença dos fungos C. horii, C. gloeosporioides e P. caricae-papayae. Os voláteis produzidos pelo F. guttiforme inibiram, significativamente, o crescimento micelial dos fitopatógenos C. horii (91,7%), C. gloeosporioides (93,7%) e P. caricae-papayae (92,5%). A produção dos diterpenos kaur-15-eno e kaur-16-eno pelo F. guttiforme pode estar associada a um possível mecanismo de defesa à longa distância bem como com a atividade fungistática observada. Os resultados de inibição indicam, mesmo de maneira preliminar, que esses diterpenos são promissores agentes de biocontrole contra os fitopatógenos P. caricae-papayae, C. horii e C. gloeosporioides. CNPq: 142347/2016-7

Submitted by Ana Maria de Sousa Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2022-02-07T12:22:35Z No. of bitstreams: 1 DM_MartaSoares_2021_MEQ.pdf: 4603419 bytes, checksum: ff034e8566c022e7069c31e3f791602a (MD5) Approved for entry into archive by Ana Maria de Sousa Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2022-02-07T12:23:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DM_MartaSoares_2021_MEQ.pdf: 4603419 bytes, checksum: ff034e8566c022e7069c31e3f791602a (MD5) Made available in DSpace on 2022-02-07T12:23:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_MartaSoares_2021_MEQ.pdf: 4603419 bytes, checksum: ff034e8566c022e7069c31e3f791602a (MD5) Previous issue date: 2021

Neste trabalho foi otimizado um método de extração automatizado para a determinação de 26 hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), dos quais, 8 foram HPAs prioritários, em amostras de sedimentos superficiais dos recursos hídricos urbanos do município de Juiz de Fora – MG, empregando a microextração em fase sólida modo headspace com cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas. Onze amostras foram coletadas no município, sendo que três são de recursos usados para captação de água para o abastecimento da população. Os parâmetros da análise foram otimizados utilizando planejamentos de experimentos, os quais indicaram ótima condição empregando 5 g de massa de amostra, volume de solução salina de 5 mL, tempo de extração de 53,2 minutos, agitação a 350 rpm, temperatura de extração de 80 ºC, tempo de sorção de 5 minutos e de desorção, 1 minuto. O intervalo linear da curva analítica variou de 10 a 40 ng g-1 com coeficientes de Pearson maiores que 0,98. Além disso, os limites de detecção e quantificação do método para os HPAs variaram de 0,13 a 0,46 ng g-1 e de 0,42 a 1,52 ng g-1 peso seco, respectivamente. O método foi validado e a recuperação média para as amostras fortificadas variaram de 74 ± 16 % (acenaftileno) a 98 ± 5 % (fluoranteno) e de 84 ± 8 % (reteno) a 119 ± 6 % (9-metilantraceno) para os brancos enriquecidos. A concentração total de HPAs nas amostras variou de 1,2 ± 0,1 (barragem de Chapéu D’Uvas) a 104 ± 5 ng g-1 (rio Paraibuna – Vila Ideal) peso seco e se encontram dentro dos limites estabelecidos pelo CONAMA. Os sedimentos dos recursos hídricos do município são formados basicamente por partículas sedimentares de areia e apresentam baixo teor de matéria orgânica total (0,18 ± 0,01 % a 3,54 ± 0,05 %). Uma forte correlação linear foi observada entre a concentração total dos analitos e os teores de matéria orgânica total e lama (silte +argila) presentes nas amostras coletadas. Além disso, foi observado perda de sensibilidade do método com o aumento do teor de TOC nas amostras. Apesar da baixa concentração total encontrada nas amostras, o perfil de HPAs no centro urbano da cidade sugere que os mesmos foram introduzidos no meio ambiente por fontes pirolíticas, decorrentes da queima de biomassa e de combustíveis fósseis, com baixa probabilidade de causar danos aos sistemas aquáticos estudados. In this work, an automated extraction method to determine 26 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) of which 8 are priority PAHs, in surface sediment samples from urban water resources in the Juiz de For city, MG, using gas chromatography coupled to mass spectrometry detection, with automated headspace solid phase microextraction was optimized. Eleven samples were collected in the city, in which three of them were from resources used to water abstraction to supply the population. The analysis parameters were optimized using experimental designs, which indicated the optimal condition using 5 g of sample mass, 5 mL of saline solution volume, 53.2 min for the extraction time, stirring at 350 rpm, 80 °C, 5 minutes of sorption and 1 minute for desorption. The linear interval of calibration curve for each PAH ranged from 10 to 40 ng g-1 and the Pearson correlations for all the compounds were above 0.98. The detection and quantification limits values ranged from 0.13 to 0.46 ng g-1 dry weight and 0.42 to 1.52 ng g-1 dry weight, respectively. The mean recoveries of the spiked samples ranged from 74 ± 16 % (acenaphthylene) to 98 ± 5 % (fluoranthene) and 84 ± 8 % (retene) to 119 ± 6 % (9-methylanthracene) for the spiked blanks. The total concentration of PAHs in the samples ranged from 1.2 ± 0.1 (Chapéu D´Uvas dam) to 104 ± 5 ng g-1 (Paraibuna river – Vila Ideal) dry weight, all within the limits established by CONAMA. The sediments of the municipality’s water resources are mainly composed of sand sediments and have a low total organic matter content (0.18 ± 0.01 % to 3.54 ± 0.05 %). Strong correlation was observed between the total concentration of the analytes and the contents of total organic matter and mud (silt + clay) present in the collected samples. In addition, loss of sensitivity of the method was observed with the increase of the TOC content in the samples. Despite the low total concentration found in the samples, the HPAs profile in the urban center of the city suggests that they were introduced into the environment by pyrolytic sources, resulting from the burning of biomass and fossil fuels, with a low probability of causing damage to aquatic systems studied.

O consumo de álcool induz problemas de saúde para o indivíduo consumidor e origina prejuízos na sociedade que o rodeia, nomeadamente em acidentes rodoviários. Na tentativa de reduzir o número de ocorrências de acidentes de trânsito, os agentes de autoridade têm feito um controlo mais acentuado nas vias públicas como as operações stop para detetar casos onde o condutor possa estar sob influência de álcool. Estas deteções têm por base o teste do alcoolímetro ou teste do balão. Ao realizar o teste, se o resultado for elevado para o uso de etanol (igual ou superior a 0,5 g/L), o condutor pode ser encaminhado para uma unidade de saúde, onde será realizada a recolha de sangue, com o objetivo de confirmar a presença de etanol ou de outras drogas caso necessário. Geralmente, as análises toxicológicas realizadas para a deteção e quantificação de etanol, baseiam-se no sangue como matriz convencional. No entanto, pode haver um longo tempo entre a abordagem do condutor e a realização da coleta de sangue, fazendo com que a concentração de etanol no organismo do condutor se altere, além disso, a coleta de sangue é um método invasivo e é necessária a presença de um profissional especializado para que seja realizada. Portanto, é necessário o uso de matrizes biológicas alternativas que possam fornecer informações tão relevantes como o sangue. Assim, o presente estudo propõe a utilização da saliva e da urina como matrizes biológicas alternativas para a quantificação de etanol em condutores, uma vez que ambas as matrizes permitem a quantificação de etanol e de outras drogas. Além disso, a coleta destas amostras não é invasiva, podendo ser realizada no local da abordagem e sob supervisão, sem necessitar de um profissional especializado. O presente trabalho experimental englobou duas partes. Na primeira procedeu-se à otimização e validação de um método analítico de cromatografia gasosa acoplada a detetor de ionização de chama (GC-FID) para a deteção e quantificação de etanol em três matrizes biológicas – sangue, saliva e urina. A metodologia descrita neste trabalho consiste no uso da microextração em fase sólida (SPME) para a análise de etanol nas diferentes matrizes biológicas. Inicialmente foi selecionado o tipo de revestimento da fibra SPME simultaneamente com o sal inorgânico a usar no efeito de salting-out. Segundo os resultados obtidos, todas as análises foram realizadas com o auxílio de uma fibra PDMS/DVB juntamente com NaCl e K2CO3. As condições otimizadas de extração de 25ºC, 30 segundos e massa do sal devidamente saturada foram definidas recorrendo a ferramentas de resposta de superfície com a aplicação inicial de um desenho experimental de fatorial completo e posteriormente de um desenho experimental Box-Behnken. O método analítico foi validado, para as três matrizes biológicas, segundo a Norma NP EN ISO/IEC 17025:2005 de modo a validar todos os parâmetros necessários para a sua aplicação como a sensibilidade, a linearidade, a seletividade, os limiares analíticos, a precisão e a exatidão. Na segunda parte, aplicou-se a metodologia a 10 voluntários (5 mulheres e 5 homens) saudáveis que ingeriram determinadas quantidades de cerveja SuperBock® de forma controlada num curto período de tempo (20 min) a fim de verificar a variação do etanol ao longo do tempo nas três matrizes, recolhendo-se devidamente as amostras nos tempos 0, 30, 60 e 90 minutos após a ingestão total da bebida alcoólica. O método provou ser seletivo e linear para as diferentes matrizes numa faixa de concentrações de 0,05-1,0 g L-1 , apresentando a reta y = 0,1471x-0,0002 e o coeficiente de correlação R 2 = 0,9999 para o sangue, y = 0,1217x-0,0171 e R 2 = 0,9980 para a saliva e y = 0,0792x+0,004 e R 2 = 0,9995 para a urina. Os limites de deteção (LD) variaram entre 0,00197 e 0,0444 e os limites de quantificação (LQ) variaram entre 0,00658 e 0,148. O método também apresentou baixos níveis de coeficiente de variação para a repetibilidade e para a precisão intermédia e taxas de recuperação próximas de 100% o que mostra ser um método preciso e exato. Este método foi aplicado em amostras biológicas humanas pelo método do padrão interno, n-propanol, e segundo os resultados obtidos verificou-se que os homens apresentaram maior nível de concentração média de 0,493 g/L no sangue ao tempo de 30 minutos, de 1,137 g/L ao tempo 0 na saliva e de 0,601 g/L na urina após 60 minutos. Para as mulheres os resultados obtidos foram de 0,540 g/L de concentração média de etanol ao tempo de 30 minutos no sangue, 0,584 g/L na saliva ao tempo 0 e 0,728 g/L na urina ao fim de 30 minutos. Em todas as matrizes biológicas analisadas, o teor de etanol esteve abaixo do limite de deteção do método The consumption of alcohol induces health problems for the individual consumer and causes damages in the society that surrounds him, namely in road accidents. In an attempt to reduce the number of traffic accidents, law enforcement officials have made more stringent controls on public roads such as stop operations to detect cases where the driver may be under the influence of alcohol. These detections are based on the alcohol meter test or balloon test. When carrying out the test, if the result is high for the use of ethanol (equal to or greater than 0,5 g/L), the driver can be referred to a health facility, where blood collection will be performed, with the objective to confirm the presence of ethanol or other drugs if necessary. Generally, toxicological analyzes performed for the detection and quantification of ethanol, are based on blood as a standard matrix. However, there may be a long time between the approach of the driver and the collection of blood, causing the concentration of ethanol in the driver's body to change, in addition, blood collection is an invasive method and it is necessary to presence of a specialized professional to be performed. Therefore, it is necessary to use alternative biological matrices that can provide information as relevant as blood. Thus, the present study proposes the use of saliva and urine as alternative biological matrices for the quantification of ethanol in conductors, since both matrices allow the quantification of ethanol and other drugs. In addition, the collection of these samples is noninvasive and can be performed at the approach site and under supervision, without the need of a specialized professional. The present experimental work comprised two parts. In the first one was to optimize and validate an analytical method of gas chromatography coupled to a flame ionization detector (GC-FID) was developed for the detection and quantification of ethanol in three biological matrices - blood, saliva and urine. The methodology described in this work consists of the use of solid phase microextraction (SPME) for ethanol analysis in different biological matrices. Initially the type of SPME fiber coating was selected simultaneously with the inorganic salt to be used in the salting-out effect. According to the results obtained, all analyzes were performed with the aid of a PDMS/DVB fiber together with NaCl and K2CO3. The optimized conditions of extraction of 25ºC, 30 seconds and mass of the duly saturated salt were defined using surface response tools with the initial application of an experimental design of complete factorial and later of a Box-Behnken experimental design. The analytical method was validated for the three biological matrices according to the standard NP EN ISO/IEC 17025:2005 in order to validate all parameters necessary for its application such as sensitivity, linearity, selectivity, analytical thresholds, accuracy and accuracy. In the second part, the methodology was applied to 10 healthy volunteers (5 women and 5 men) who ingested certain quantities of SuperBock® beer in a controlled manner in a short period of time (20 min) in order to verify the ethanol variation over of the time in the three matrices, and samples were collected at 0, 30, 60 and 90 minutes after total ingestion of the alcoholic beverage. The method proved to be selective and linear for the different matrices in a concentration range of 0,05-1.0 g L-1 , with the line y = 0,1471 x -0,0002 and the correlation coefficient R 2 = 0,99999 for blood, y = 0,11217 x -0,0171 and R 2 = 0,9980 for saliva and y = 0,0792 x + 0,004 and R 2 = 0,9995 for urine. The limits of detection (LD) varied between 0,00197 and 0,0444 the limits of quantification (LQ) varied between 0,00658 and 0,148. The method also showed low levels of coefficient of variation for repeatability and for intermediate accuracy and near recovery rates of 100% which shows to be a precise and exact method. This method was applied in human biological samples by the internal standard method, n-propanol, and according to the results, it was verified that the men had a higher average concentration level of 0,493 g/L in the blood at the time of 30 minutes, of 1,137 g/L at time 0 in saliva and 0,601 g/L in urine after 60 minutes. For women, the results obtained were 0,540 g/L of ethanol concentration at 30 minutes in blood, 0,584 g/L in saliva at time 0 and 0,728 g/L in the urine after 30 minutes. In all biological matrices analyzed, the ethanol content was below the detection limit of the method

Submitted by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2018-12-04T10:44:54Z No. of bitstreams: 1 DM_AnaViana_2018_MEQ.pdf: 4975029 bytes, checksum: c8319c5c90d6952dcbf4c860f8a43723 (MD5) Approved for entry into archive by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2018-12-04T10:45:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DM_AnaViana_2018_MEQ.pdf: 4975029 bytes, checksum: c8319c5c90d6952dcbf4c860f8a43723 (MD5) Made available in DSpace on 2018-12-04T10:45:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_AnaViana_2018_MEQ.pdf: 4975029 bytes, checksum: c8319c5c90d6952dcbf4c860f8a43723 (MD5) Previous issue date: 2018

O azeite é um dos produtos alimentares mais importantes na dieta mediterrânica. É muito apreciado pelos consumidores pelas suas propriedades organoléticas, qualidade nutricional, propriedades benéficas à saúde e elevado tempo de vida útil. Com a empresa Victor Guedes, responsável pelo azeite Gallo, a 3ª maior marca de azeite mundial, estimou-se a durabilidade em armazém de um azeite já engarrafado para consumo. Este trabalho teve como principais objetivos desenvolver estratégias analíticas que permitam estudar o perfil volátil de amostras de azeite: uma amostra de azeite monovarietal e uma amostra que constitui uma mistura de variedades de azeite. Correlacionando os dados cromatográficos com os obtidos por análise sensorial, foi estimada a durabilidade em prateleira das diferentes amostras por um período de 1 a 16 meses. Neste trabalho foram estudados os compostos que atribuem atributos negativos, como a tulha, o ranço e o mofo, em dois tipos de amostras de azeite, variedade Arbequina e azeite Comunitário (mistura de variedades). Recorreu-se à cromatografia gasosa acoplada a espetrometria de massa, HS-SPME-GC/MS, para estudar o perfil volátil das amostras e identificar os compostos responsáveis pelos atributos negativos no azeite. Foram identificados aproximadamente 400 compostos orgânicos voláteis de famílias funcionais muito variadas e utilizando análise de componente principal, PCA, resultaram 22 compostos que assinalam sensorialmente o aparecimento de defeito, correspondendo para a 1ª e 2ª componente principais, acima de 70% da variabilidade acumulada do sistema. Nestes 22 compostos encontram-se álcoois, aldeídos e ácidos carboxílicos. Olive oil is one of the most important food products in Mediterranean diet. It is appreciated by consumers for its organoleptic properties, nutritional quality, health benefits, and long shelf life. With the support of the company Victor Guedes, responsible for Gallo olive oil, the third largest olive oil brand worldwide, we have estimated the durability in storage of bottled olive oil for consumption. The main goals of this study was to develop analytical strategies to study the volatile profile of olive oil samples: one sample of monovarietal olive oil and one sample of a mixture of olive varieties. Correlating the chromatographic data with the data from sensorial analysis, the shelf life of the different samples was estimated for a period of 1 to 16 months. It was studied the compounds responsible for the negative attributes, such as fusty, rancid and mold, in two types of olive oil samples, Arbequina variety and Comunitário olive oil (mix of varieties). The technique used to study the chromatographic profile and the responsible compounds for the negative defects in olive oil was gas chromatography coupled to mass spectrometry technique, HS-SPME-GC/MS. Approximately 400 volatile organic compounds from very different functional families were identified, and using Principal Component Analysis (PCA) we obtained 22 compounds with sensory results for the defect appearance, corresponding to the first and second main components, above 70% of the accumulated variability of the system. Protocolo cientifico-técnico com a empresa Victor Guedes

As feromonas são infoquímicos segregados pelas glândulas de um animal que estimulam uma resposta comportamental ou fisiológica em outro animal da mesma espécie [1]. São misturas complexas, capazes de induzir uma resposta em concentrações muito baixas. Podem ser altamente voláteis, com pesos moleculares baixos e de rápida difusão no ar ou menos voláteis, mais pesados, adsorvidos na superfície do corpo e passados por contato corporal [2]. Numa colónia de abelhas existem duas castas femininas, uma rainha e milhares de obreiras. A rainha, normalmente, a única fêmea reprodutora da colónia, é o fator regulador mais importante de uma colónia. Esta regulação é conseguida através das feromonas, produzidas em diferentes glândulas e emitidas como uma mistura complexa conhecida como o sinal da rainha. Este induz várias modificações fisiológicas e comportamentais nas abelhas obreiras que resultam na manutenção da homeostase da colónia através do estabelecimento da hierarquia social e da preservação da supremacia reprodutiva da rainha [2). Neste trabalho pretendeu-se analisar as feromomas emitidas in vivo pelas rainhas da abelha ibérica (Apis mellifera iberiensis). Para isso recorreu-se à técnica de micro-extração em fase sólida (SPME), por ser uma técnica versátil, precisa e rápida, baseada na adsorção dos voláteis numa fase de extração imobilizada sobre a superfície de uma fibra de sílica fundida. O trabalho foi realizado com colónias de abelhas ibéricas provenientes de um apiário experimental situado em Bragança. A criação de rainhas foi realizada seguindo métodos padrão de apicultura, método Doolitle [3]. Após a operculação dos alvéolos reais, estes foram transferidos para o laboratório, e mantidos a 35 ºC e 70% de humidade relativa. Após o nascimento as rainhas foram mantidas durante sete dias em gaiolas na companhia de abelhas ama, com alimentação artificial e água. Após esse período, procedeu-se à recolha de voláteis colocando a rainha num frasco âmbar de 50 ml. A fibra de SPME, protegida por uma rede metálica, foi introduzida no frasco, sendo a amostragem efectuada durante 15 min, com uma temperatura de 28 ºC e 50 % de humidade relativa. Foi usada uma fibra de polidimetilsiloxano/divinilbenzeno (Supelco SPME fiber 57326U). Após a recolha a fibra foi imediatamente colocada num aparelho de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (GC/MS) e desorbida durante 5 min a 250 ºC em modo splitless. Esta técnica demonstrou ser adequada para recolher todos os compostos voláteis emitidos pela abelha, minimizando situações de stress da abelha. Os autores agradecem à Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT, Portugal) e ao FEDER sob o programa PT2020 pelo financiamento ao CIMO (UID/AGR/00690/2013). Soraia I. Falcão agradece à FCT pela bolsa Post-Doc SFRH/BPD/118987/2016. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Submitted by Maria Helena Ribeiro (helena.ribeiro@lisboa.ucp.pt) on 2021-06-21T13:39:52Z No. of bitstreams: 1 Diana Orquídea Cavadas da Rocha.pdf: 1976083 bytes, checksum: c11c5de7422eba02e0bdedb2ecad705a (MD5) Approved for entry into archive by Maria Helena Ribeiro (helena.ribeiro@lisboa.ucp.pt) on 2021-06-21T13:40:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Diana Orquídea Cavadas da Rocha.pdf: 1976083 bytes, checksum: c11c5de7422eba02e0bdedb2ecad705a (MD5) Made available in DSpace on 2021-06-21T13:40:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diana Orquídea Cavadas da Rocha.pdf: 1976083 bytes, checksum: c11c5de7422eba02e0bdedb2ecad705a (MD5) Previous issue date: 2017-05-31

Comunicação da qual só está disponível o resumo. O aroma do vinho é um dos factores mais importantes na determinação da sua qualidade e está relacionado com a aceitação ou rejeição deste produto pelos consumidores. As características do aroma são o resultado de complexas interacções entre diferentes factores, tais como a localização geográfica, a variedade de uva, a natureza do solo, o clima, a forma de condução da vinha, e as condições técnicas de processamento do vinho; ou seja o terroir. A análise química de compostos voláteis em vinho é usualmente efetuado por cromatografia gasosa com detetor de massas (GC/MS) com diferentes técnicas de extração prévias. Neste trabalho foi efetuada a avaliação do perfil de voláteis de quatro vinhos monovarietais das castas Fonte Cal, Rufete, Touriga Nacional e Síria, típicas da Região da Beira Interior, utilizando o método de HS-SPME que foi otimizado para este fim. O método incluiu a utilização do filme DVB/CAR/PDMS, 10 mL de amostra, temperatura de extração de 45°C, 3 g de NaCl e tempo de extração de 30 min. A análise foi efetuada num CG/MS (Agilent 7890A com Agilent 5975C), com desorção a 260ºC, utilizando-se uma coluna HP5MS, 30 m x 0,25 mm x 25 mm, com o seguinte programa de temperatura: 35ºC por 5 min, gradiente de 5 ºC/min até 240ºC, para separação dos compostos. Foi utilizado hélio como gás de arraste comfluxo de 1 ml min-1. Para otimização do método, a quantificação dos diferentes compostos em percentagem do total, foi utilizado hexanal como padrão interno. Nos vinhos analisados foram identificados 31 compostos voláteis com base na biblioteca do equipamento e 15 compostos para os quais não foi encontrada correspondência. Com base nos resultados obtidos da Análise de variância observaram-se diferenças significativas na composição aromática dos vinhos, evidenciando a tipicidade para cada casta. Estes serão comparados com os resultados da avaliação sensorial por painel de provadores, para correlacionar os diferentes compostos com os descritores do vinho. Em estudos futuros é necessário efetuar a validação destes resultados com os diferentes padrões de modo a quantificar os compostos já identificados e identificar os compostos para os quais não foram encontradas correspondência na biblioteca do GC/MS. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Mestrado em Biotecnologia - Biotecnologia Alimentar A Indumape, Industrialização de Fruta S.A. é uma empresa sediada em Pombal, Portugal, reconhecida pela produção de sumos concentrados de maçã e pera rocha. Na indústria alimentar, o fabrico destes sumos está associado a desafios que incentivam a criação otimização e melhoramento dos processos atuais. O mais significativo destes desafios é a turbidez elevada do sumo concentrado. No âmbito deste trabalho de estágio, pretendeu-se compreender a instabilidade do parâmetro de turbidez, identificar as causas da sua persistência e a delinear soluções para o melhorar. A recente aquisição, por parte da empresa, de um sistema de cromatografia em fase gasosa acoplada a um detetor de ionização por chama (GC-FID) permitiu realizar a quantificação de compostos voláteis presentes no condensado de aroma de maçã, com o objetivo de melhorar o controlo de qualidade efetuado sobre este produto e auxiliar a padronização do processo. Foram realizados ensaios sobre os parâmetros de maturação da matéria-prima entre outubro de 2014 e fevereiro de 2015. Estes ensaios incluíram a medição do teor de sólidos solúveis (⁰Brix) e acidez titulável (meq ácido málico/100 g). Foi também efetuado um controlo da turbidez (NTU) do produto final e durante o decorrer da ultrafiltração (UF) do sumo. A quantificação de compostos voláteis do condensado de aroma de maçã foi levada a cabo no sistema GC-FID, com a extração dos voláteis realizada por microextração em fase sólida (SPME). Várias amostras de condensado guardado em stock e condensado recém-produzido foram sujeitas à quantificação de cinco compostos de interesse, incluindo o trans-2-hexenal, hexanal, etil 2-metilbutirato, butanol e acetato de etilo. Os ensaios de maturação mostraram que a matéria-prima recebida na fábrica durante a campanha é progressivamente mais madura. A monitorização da UF revelou uma subida acentuada da turbidez do permeado sujeito à fase final do processo, antecedendo a lavagem dos filtros. Foi também verificada uma subida da turbidez média do sumo concentrado fabricado em épocas de menor produção, salientando que interrupções no processo de filtração parecem explicar as subidas da turbidez. Foram feitas sugestões para implementar adaptações à UF de forma a combater esta subida. Ensaios de separação mostraram que a centrifugação do retentato é suficiente para permitir uma separação razoável das fases sólidas e líquidas do retentato. A quantificação dos voláteis nas amostras de condensado de aroma foi bem-sucedida para quatro dos cinco compostos de interesse. Após implementação do método foi criado um guia de utilizador, de forma a facilitar a reprodução dos ensaios cromatográficos por parte do departamento de qualidade da Indumape. Indumape, Industrialização de Fruta S.A. is a company based in Pombal, Portugal, renowned for its production of apple and rocha pear juice concentrates. The manufacture of these products is associated with challenges that promote the optimization and improvement of current processes. The most significant of these problems is the high turbidity of the juice concentrates. This thesis aims to understand the instability of the turbidity of apple juice concentrate, to identify its sources and trace solutions for improving this parameter. The company’s recent acquisition of a gas chromatography – flame ionization detector (GC-FID) system allowed the quantification of volatile compounds in the apple aroma condensate, with the goal of improving the quality control that this product undergoes and to assist in the standardization of its production. Maturity parameter assays were carried on the raw material between September 2014 and February 2015. These assays included the measuring of soluble solids content (⁰Brix) and titrable acidity (meq malic ácid/100 g). A control of the turbidity (NTU) of both the final product and the juice during ultrafiltration (UF) was performed. The quantification of volatile compounds in the apple aroma condensate was carried out in the GC-FID system, using solid phase microextraction (SPME) for the extraction of the volatiles. Several samples gathered from both the condensate in stock and from freshly produced condensate were subject to quantification of five compounds of interest, including trans-2-hexenal, hexanal, ethyl 2-methylbutyrate, butanol and ethyl acetate. The fruit maturity assays show that the raw materials received at the processing plant are progressively more ripened. The monitoring of the UF showed a rise in the permeate’s turbidity during the final stages of the process, before the system’s washing. A rise in the average turbidity of the juice concentrate during the low production season was also verified, emphasizing that interruptions in the filtration process seem to be behind the high turbidity. Adaptations to the UF system were proposed. Separation assays showed that a centrifugation is sufficient to allow a reasonable splitting of the solid and liquid phases of the retentate. The quantification of volatiles in the aroma condensate samples was successful for four of the five compounds of interest. After the method’s implementation, a user guide was created in order to facilitate the reproduction of the chromatographic assays by Indumape’s quality department.

Ésteres produzidos por via biotecnológica são considerados e classificados como naturais e sua demanda tem aumentado. Várias leveduras podem produzir ésteres e seu método de seleção é altamente importante para inúmeros tipos de indústrias. Trinta e quatro cepas de leveduras, isoladas de vinhos tintos em barris de carvalho elaborados na Serra Gaúcha e de queijos artesanais do Sul do Brasil, foram utilizadas neste trabalho. Cada cepa foi inoculada na superfície de meio sólido inclinado rico em glicose e nitrogênio, diretamente no frasco utilizado para a microextração em fase sólida (SPME) seguida pela injeção num cromatógrafo gasoso com detecção por espectrometria de massas (GC/MS) e quantificação utilizando detector de ionização de chama (GC-FID). O método foi desenvolvido e validado, sendo que a fibra DVB/PDMS/CAR, temperatura de extração de 80˚C e 20 minutos de aquecimento da amostra antes da extração foram as condições ótimas estabelecidas. A metodologia de superfície e resposta foi usada para a otimização da produção de acetato de etila pela levedura Zygosaccharomyces bailii BCV 08, e um planejamento fatorial 22 foi aplicado para determinar as melhores condições de temperatura de cultivo (X1, 20 até 36 ˚C) e agitação (X2, 0 a 200 rev/min). Os melhores resultados foram obtidos com a temperatura de 28 ˚C e 0 rev/min, onde houve um aumento de 60% na produção de acetato de etila. Foram avaliados os efeitos das fontes de carbono (glicose e frutose) e do mosto de uva sobre a produção de acetato de etila. A máxima concentração de acetato de etila produzida foi de 71,11 mg/L, utilizando o mosto de uva como meio. Experimentos utilizando biorreatores de 4L levaram à produção máxima de 133,74 mg/L de acetato de etila, 14,57 mg/L de hexanoato de etila, 4.093,74 mg/L de octanoato de etila e 3.775,28 mg/L de decanoato de etila. Esters produced by biotechnological means are legally labeled as natural and there is an increasing demand for these products. Several yeasts can accumulate esters, and their selection is highly interesting for many industries. Thirty-four yeast strains isolated from red wine oak barrels of Serra Gaúcha winemaking region and from homemade cheeses of Southern Brazil were used in this research. The yeasts were inoculated in agar slants of a solid medium rich in glucose and nitrogen, directly inside the extraction transparent glass vials, using a headspace solid phase microextraction (SPME) method followed by injection of gas chromatography with mass spectrometric detection (GC/MS), and quantification by flame ionization detector (GC/FID). The analytical method was developed and validated, and the DVB/PDMS/CAR fiber, extraction temperature of 80˚C, and 20 minutes of sample heating time volatilization prior to the extraction step were the best conditions. A response surface methodology was used to optimize the production of ethyl acetate by Zygosaccharomyces bailii BCV 08, which was selected, and a 22 full factorial central composite design was applied to determine the best conditions for the cultivation temperature (X1, 20 to 36 ˚C) and stirring speed (X2, 0 to 200 rev/min). The best results were found with temperature of 28 ˚C and medium agitation of 0 rev/min, with a 60% increase in ethyl acetate production. We evaluated the effect of the carbon sources (glucose and fructose) and grape must on ethyl acetate formation; the maximal yield was reached with grape must and the highest concentration of ethyl acetate produced was 71.11 mg/L. Employing experiments on bioreactors of 4L, it was possible to improve the esters production by this yeast; a maximal production of 133.74 mg/L of ethyl acetate, 14.57 mg/L of ethyl hexanoate, 4093.74 mg/L of ethyl octanoate, and 3775.28 mg/L of ethyl decanoate was reached.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Fruits from different biomes haven been studied as a new alternative to the development of alcoholic fermented beverages besides the traditional grape wine. Jelly palm (butia odorata) is a typical fruit from the southern region of Brazil. This fruit possess a yellow color, fibrous pulp and a sensorial characteristic that combines sweetness with acidity. The aim of this work was the development of a fermented beverage and the study of the compounds responsible for the aroma of the beverage. Microvinifications were conducted at temperatures and 10 and 20 ºC with 7 and 2 days of maceration time. The fermented beverage showed an average value of 11 GL for alcoholic graduation. Total acidity ranged between 0.68% (D2T10) and 1.16% (M7T20) and volatile acidity ranged between 0.06% (D2T10) and 0.11% (M7T20). Residual sugar and pH ranged between 0.93 to 1.29 g/l and from 3.83 to 3.95, respectively. The minor volatile compounds of jelly palm wine were extracted using solid-phase microextraction technique employing a DVB/CAR/PDMS fiber. Ten milliliters of the wine were extracted at 35 °C for 45 minutes, added to 30% NaCl and kept under constant stirring. The volatile fraction was analyzed by GC-FID and GC-MS allowing the identification and quantification of compounds from esters 60 (27), alcohols (15), acids (11), lactones (2), aldehydes (1), ketones (1), terpenes (1). For the higher alcohols and other major volatile compounds, the extraction was performed directly in the static headspace (HS) of the sample. The method used was validated with respect to lineariry (0.991-0.998), sensitivity LOD (0.01-0.5) and LOQ (0.1-1), precision as repeatability (6.5-10.9%) and intermediate precision (7.2-10.3%) and accuracy (86-96%). The evaluation of the jelly palm wine aroma by GC-O showed that the volatile compounds that most contributing to the aroma are, esters (ethyl hexanoate) and alcohols (3-methyl-1-butanol). The acid, hexanoic acid was described as a potential off flavor having a higher concentration in the fermentations at 20 ºC. Sensory analysis showed that the acceptability of the beverages were higher for those fermented at 10 ºC that possess the lower concentrations of the hexanoic acid. As frutas nativas de diferentes biomas vêm sendo estudadas como uma nova alternativa para o desenvolvimento de fermentados alcoólicos, além do tradicional vinho de uva. O Butiá é um exemplo típico da região sul do Brasil. Esta fruta possui coloração amarela e polpa fibrosa, além de características sensoriais de sabor que misturam acidez e doçura acentuada. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um fermentado de butiá e o estudo dos compostos responsáveis pelo aroma da bebida. Microfermentações foram realizadas às temperaturas de 10 e 20 ºC com 7 e 2 dias de maceração. O fermentado apresentou graduação alcoólica média de 11 °GL, acidez total titulável variando entre 0,68% (M2T10) e 1,16% (M7T20) e acidez volátil entre 0,06% (D2T10) e 0,11% (M7T20). Com relação aos açucares redutores e ao pH os valores variaram de 0,93 a 1,29 g/l e de 3,83 a 3,95 respectivamente. Foi utilizada a técnica de microextração em fase sólida no headspace para a extração dos compostos voláteis minoritários do fermentado de butiá, empregando a fibra DVB/CAR/PDMS. Dez mililitros de amostra foram extraídos à 35 ºC por 45 minutos, sendo adicionados de 30% de NaCl e mantidos sob agitação. A fração volátil foi analisada em GC-FID e GC/MS, possibilitando a quantificação e identificação de 60 compostos entre ésteres (27), álcoois (15), ácidos (11), lactonas (2), aldeídos (1), cetonas (1), terpenos (1). Para os álcoois superiores e demais compostos, também majoritários, a extração foi realizada direto no headspace estático (HS) da amostra. O método foi validado de acordo com as seguintes figuras de mérito: linearidade (0,991-0,998), sensibilidade LD (0,01-0,5) e LQ (0,1-1), precisão, expressa como repetibilidade (6,5-10,9%) e precisão intermediária (7,2-10,3%) e exatidão (86-96%). O estudo do aroma da bebida, através da GC-O, mostrou que os compostos de maior contribuição positiva para o aroma foram os ésteres, (hexanoato de etila), seguido do álcool (3-metil-1-butanol). O ácido hexanóico foi identificado como um potencial off flavor, sendo que, nas fermentações a 20 ºC esses compostos foram encontrados em maior concentração. O teste de aceitabilidade (escala hedônica estruturada de 9 pontos) mostrou que a aceitabilidade do fermentado foi maior para os tratamentos com menores concentração de ácido hexanóico, ou seja, os fermentado a temperatura de 10 ºC e com 2 dias de maceração.

The convenience of the multivariate optimization of SPME procedures through ANOVA calculated using Doehlert designs has been demonstrated for twelve PCBs in the complex matrix of milk. For this study, the main parameters of the extraction were selected and valued through univariate and multivariate optimization. In addition, the analysis of variance allowed identification of the statistically significant variables in this model: high temperature (95 ºC) and ionic strength (36% m/v) proved significant for all the PCBs while intermediate time (70 min) and low methanol concentration (5% v/v) also contributed to the extraction of the majority of these PCBs.

183 f. Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-08-26T14:09:17Z No. of bitstreams: 1 Tese_Alain_Gaujac.pdf: 13017399 bytes, checksum: 3307e5b9dd6143b6038b6951b60e2334 (MD5) Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-08-26T14:11:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Alain_Gaujac.pdf: 13017399 bytes, checksum: 3307e5b9dd6143b6038b6951b60e2334 (MD5) Made available in DSpace on 2013-08-26T14:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Alain_Gaujac.pdf: 13017399 bytes, checksum: 3307e5b9dd6143b6038b6951b60e2334 (MD5) Previous issue date: 2013 CNPq N,N-dimetiltriptamina ou DMT é um alcaloide indólico com acentuada ação psicoativa, presente em bebidas vegetais de origem indígena, como o vinho da jurema e a ayahuasca. Esses preparos vegetais são consumidos em rituais religiosos sincréticos criados no Brasil no início do século 20, hoje dispersos e em contínua expansão por todo o mundo. As bebidas são também utilizadas como droga de abuso, no contexto recreativo, principalmente, graças à fácil disponibilidade das fontes vegetais utilizadas nos seus preparos, oferecida pelo comércio virtual. Neste trabalho, foi proposto um estudo de caracterização do DMT, isolado e purificado a partir das cascas da M. tenuiflora (jurema-preta), envolvendo metodologias instrumentais de análise como ressonância magnética nuclear de hidrogênio e carbono (RMN de 1H e 13C), espectroscopia na região do infravermelho (IR) e espectrometria de massas (MS). O nível de pureza do padrão foi determinado por absorção no ultravioleta (UV), utilizando um padrão de triptamina. Na execução dos trabalhos iniciais, percebeu-se a possibilidade de existência de polimorfismo para o DMT, fato comprovado através de técnicas de análise calorimétrica (DSC) e difração de Raios X. A partir do padrão analítico desenvolvido, foram propostos dois métodos para a determinação de DMT em matrizes vegetais e nas bebidas utilizadas, como sacramento, em rituais religiosos de origem brasileira, ambos otimizados por meio de técnicas multivariadas. O método MSPD/GC-MS desenvolvido para a quantificação de DMT nas cascas de M. tenuiflora foi devidamente validado, apresentando excelentes figuras de mérito. Apresentou boa linearidade (r = 0,9962) e repetibilidade (CV < 7,4%), com limite de detecção de 0,12 mg g-1. Foram analisadas 24 amostras de cascas, nas quais se verificou a presença de DMT, em níveis de concentração entre 1,26 e 9,35 mg g-1. O segundo método, descreve os procedimentos para a determinação de DMT nas bebidas rituais, por HS-SPME/GC- MS. Foi realizado amplo estudo de validação. Boa precisão (CV < 8,6%) e excelente exatidão, com recuperações entre 71–109%. Os limites de detecção e quantificação foram 0,78 e 9,5 mg L-1, respectivamente, além de boa linearidade (1,56–300 mg L-1, r2 = 0,9975). A análise do efeito na resposta analítica, causado por pequenas variações nos parâmetros otimizados, revelou excelente robustez. O método validado foi aplicado na análise de amostras reais de ayahuasca (7) e vinho da jurema (5). Todas as amostras foram diluídas para análise. Verificou-se grande variabilidade entre as concentrações de DMT nas bebidas. Nas amostras de vinho da jurema, os níveis de DMT estiveram entre 0,1 e 1,81 g L-1. Nas amostras de ayahuasca, concentrações entre 0,17 e 1,14 g L-1. A análise de outras cinco amostras de vinho da jurema, preparadas em laboratório por diferentes procedimentos, e diluídas para os ensaios, revelou que o aquecimento não tem grande significância na quantidade de DMT extraído da planta, sendo mais importantes o baixo pH do líquido extrativo e a presença de etanol. Salvador

The Butia odorata has received special attention from the scientific community because of their nutritional and functional properties that have been revealed, in addition to its rightdown sensory characteristics. The aim of this study was to characterize different genotypes from Butia odorata fruit collected in Santa Maria - RS (SM) and Santa Rosa - RS (SR) regions during three consecutive harvests in relation to various physical and chemical properties. Many analyses were performed like: biometric, color and quality parameters, fatty acid composition in the Butia pulp. An HS-SPME method was developed for the isolation and subsequent quantification (GC-FID) and identification (GC/MS) of volatile compounds (VCs). The biometric parameters results showed pulp yields between 40.38 and 73.91%. The color of the pulp ranged between yellow and orange shades. TSS ranged between 12.39 and 15.50 °Brix, acidity between 0.69 and 2.26 g% citric acid and pH between 3.17 and 3.95. The fruit had humidity between 78.04 and 85.85 g%; ashes between 0.47 and 0.77 g%; protein between 0.57 and 0.93 g%, crude fiber between 0.84 and 4.02 g%; lipid between 0.12 and 2.27 g%. The fatty acids such as palmitic acid, linoleic and linolenic acids were found in abundance. It was possible to observe the partial discrimination between the two regions in the PCA using the physico-chemical variables. The samples from SR characterized by high scores for lipids and palmitic acid, while SM samples showed a higher humidity and TSS. The method employed use DVB/CAR/PDMS fiber for the VCs extraction of the centrifuged Butia pulp , added with 30% NaCl, and maintaining the system at a temperature of 35 °C for 45 minutes, under stirring. The volatile fraction was analyzed in GC and were identified 77 compounds among acids (5), alcohols (14), aldehydes (9), ketones (12), lactones (3), terpenes (2) and esters (34). The ethyl hexanoate compound was the major compound in almost samples. The PCA from VCs enabled to realize grouping of samples into two groups according to region of origin. The fruits from Santa Maria showed a high content of esters and the fruits from Santa Rosa had higher concentrations of alcohols and aldehydes. An exploratory analysis of the variables of physico-chemical composition and volatile of the samples was observed using PCA. In the graphs analysis also realized a partial separation of samples according to their region: the samples SM2-10 and RS1-11 distanced themselves from the other and it indicates greater particularity in their chemical compositions. Therefore the fruits (Butia odorata) showed great variability in biometric characteristics, physico-chemical and volatile profiles according to region of origin. It indicates a strong influence of soil and climatic factors. In this study, the nutritional characteristics and high yield pulp of some Butia fruits demonstrated the high potential for fresh consumption or for the manufacture of processed products O butiá (Butia odorata) tem recebido especial atenção da comunidade científica, em virtude de suas propriedades nutritivas e funcionais que estão sendo reveladas, além das suas características sensoriais peculiares, ainda pouco exploradas. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar diferentes genótipos de frutos de butiazeiros coletados nas regiões de Santa Maria RS (SM) e Santa Rosa RS (SR) em três safras consecutivas, quanto as diversas propriedades físicoquímicas. Foram realizadas análises biométricas, de cor, dos parâmetros de qualidade, composição centesimal e ácidos graxos da polpa do butiá, além do desenvolvimento de método de isolamento por SPME com posterior quantificação (GC-FID) e identificação (GC/MS) dos compostos voláteis (CVs). Os resultados dos parâmetros biométricos revelaram rendimentos de polpa, entre 40,38 e 73,91%. A cor da polpa oscilou em tons de amarelo e laranja. Os SST variaram entre 12,39 e 15,50 °Brix, a acidez entre 0,69 e 2,26 g% em ácido cítrico e o pH entre 3,17 e 3,95. As frutas apresentaram umidade entre 78,04 e 85,85 g%; cinzas entre 0,47 e 0,77 g%, proteína entre 0,57 e 0,93 g%, fibra bruta entre 0,84 e 4,02 g% e lipídios de 0,12 a 2,27 g%. Os ácidos graxos encontrados em maior abundância foram o ácido palmítico, linoléico e linolênico. Na Análise dos Componentes Principais (PCA) empregando as variáveis físico-químicas observou-se a discriminação parcial entre as duas regiões, sendo as amostras da região de SR caracterizadas por elevados escores para lipídios e ácido palmítico, enquanto que as da região de SM apresentaram, em geral, maior umidade e teor de SST. O método desenvolvido emprega o uso da fibra DVB/CAR/PDMS para a extração dos CVs da polpa de butiá centrifugada, adicionada de 30% de NaCl, e mantendo o sistema a uma temperatura de 35 ºC por 45 minutos, sob agitação. A fração volátil foi analisada em GC e nela identificados 77 compostos entre ácidos (5), alcoóis (14), aldeídos (9), cetonas (12), lactonas (3), terpenos (2) e, principalmente, ésteres (34). Entre estes se destacou o hexanoato de etila como composto majoritário. A PCA dos CVs possibilitou ver o agrupamento das amostras em dois grupos conforme a região de origem, onde, em geral, os butiás de Santa Maria apresentaram elevado teor de ésteres, enquanto os de Santa Rosa obtiveram maiores concentrações de alcoóis e aldeídos. Uma análise exploratória entre as variáveis de composição físico-química e volátil das amostras estudadas foram observadas através de uma PCA. Na visualização dos gráficos notou-se também uma parcial separação das amostras quanto à região de origem, sendo que as amostras SM2-10 e SR1-11 distanciaram-se das demais, indicando maior particularidade em suas composições químicas. Sendo assim, os butiás apresentaram grande variabilidade em suas características biométricas, físicoquímicas e nos perfis voláteis em função da região de origem e safra e, portanto, apresentou forte influência de fatores edafoclimáticos. Sobretudo, as características nutricionais e o alto rendimento de polpa de alguns frutos de butiás evidenciaram, neste estudo, o alto potencial para consumo in natura ou mesmo para a fabricação de produtos processados.

Submitted by Manuel Brandão (msa@eu.ipp.pt) on 2013-11-06T16:00:26Z No. of bitstreams: 1 DM_SusanaFaria_2012_MEQ.pdf: 3604356 bytes, checksum: f5964daccfce055507f73f84963cb38c (MD5) Made available in DSpace on 2013-11-06T16:00:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_SusanaFaria_2012_MEQ.pdf: 3604356 bytes, checksum: f5964daccfce055507f73f84963cb38c (MD5) Previous issue date: 2012

SPME-GC-MS, PCA and HCA multivariate techniques were used in order to evaluate their applicability to discriminate the three chemotypes (thymol, carvacrol and mixed) described for L. graveolens of Guatemala. The leaves of L. graveolens are used for treatment of colds, bronchitis, and as seasoning for food preparations, yielding essential oil up to 4.34 %. Leaves of 35 individuals from eight populations, and eight composite samples were analyzed using a DVB/Carboxen/PDMS fiber and GC-MS. PCA and HCA were carried out using eight markers (p-cymene, cis-sabinene hydrate, linalool, terpinen-4-ol, thymol, carvacrol, (E)-caryophyllene and caryophyllene oxide). The three chemotypes of L. graveolens were satisfactorily discriminated.

A fruit chemical composition reflects its maturation stage. For coffee, it is also the reflex of the post-harvesting processing type, dry, semi-wet and wet. The object of this work was to verify if headspace solid phase microextraction coupled to gas chromatography (HS-SPME-GC) could be used to discriminate between samples harvested in different maturation stages and treated by different processes. With application of principal component analysis to the area of 117 compounds extracted by SPME, using divinylbenzene/Carboxen/polydimethylsiloxane fiber, it was possible to discriminate, in the roasted and ground coffee, the maturity stage and processing type used .

Orientadores: Lauro Euclides Soares Barata, Fabio Augusto Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: O presente trabalho é apresentado em dois capítulos: o primeiro compreende o desenvolvimento de uma metodologia de diferenciação entre duas espécies de Aniba frequentemente confundidas, Aniba parviflora e Aniba rosaeodora e o segundo compreende o estudo da composição química dos óleos essenciais de Aniba parviflora através de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM), cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (CG-DIC) e cromatografia gasosa bidimensional abrangente acoplada à espectrometria de massas (CG × CGEM). Para a diferenciação das espécies foi utilizada a avaliação das suas frações voláteis (headspace) através da SPME-CG (Microextração em Fase Sólida acoplada a Cromatografia Gasosa). Foram analisadas um total de 100 amostras de folhas das duas espécies e a diferenciação foi feita através do tratamento quimiométrico dos dados obtidos. Foram analisados ainda óleos essenciais das folhas e da madeira de A. parviflora obtidos por arraste a vapor. O estudo destes forneceu além da composição química, a análise quantitativa dos seus componentes. Por fim foi realizada a comparação da técnica de CG-EM com a inovadora técnica de CGxCG-EM que possibilitou um aumento de 50% na identificação dos componentes e aproximadamente de 80% na separação e detecção. Os resultados obtidos permitem dizer que e possível diferenciar duas espécies botanicamente vizinhas através de técnicas analíticas de maneira objetiva com respaldo estatístico Abstract: This work consists of two main parts: The first part involves the development of a differentiation methodology between two Aniba species that are often confused with one another, they are Aniba parviflora and Aniba rosaeodora. The second part involves the chemical composition study of Aniba parviflora essential oils through gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS), gas chromatography with flame ionization detection (GC-FID) and comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC × GC- MS). In the first part, the species differentiation was performed using SPME-GC and chemometric tools for the assessment of their volatile fraction (headspace). A total of 100 different leaf samples coming from distinct individuals of these two species were examined and the differentiation was made based on the SPME-GC chromatograms data that were treated using chemometric tools. In the second part the essential oils of A. parviflora coming both from leaves and wood were also analyzed and its study resulted in the oils chemical composition and in the quantitative analyses of its components. This work provided also a comparison between two techniques, GC-MS and the innovative GCxGC-MS. The later technique allowed an increase of at least 80 % of total components separation and detection and an increase of more than 50 % of the total identified components Mestrado Química Orgânica Mestre em Química

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-06T15:39:12Z No. of bitstreams: 1 Tese Adalberto Menezes Filho 26.03.2010.pdf: 4529406 bytes, checksum: 23a6a27845c477df8cc06bee3255777f (MD5) Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2016-09-08T10:44:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Adalberto Menezes Filho 26.03.2010.pdf: 4529406 bytes, checksum: 23a6a27845c477df8cc06bee3255777f (MD5) Made available in DSpace on 2016-09-08T10:44:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Adalberto Menezes Filho 26.03.2010.pdf: 4529406 bytes, checksum: 23a6a27845c477df8cc06bee3255777f (MD5) CNPq Foram desenvolvidas, validadas e aplicadas duas metodologias analíticas por SPME e análise por GC-MS e HPLC-UV-Vis, para determinar resíduos de agrotóxicos em manga. 14 compostos foram analisados por GC-MS (clofentezina, carbofuran, diazinon, parationa, malationa, fentiona, tiabendazol, imazalil, bifentrina, permetrina, procloraz, piraclostrobina, difenoconazol, azoxistrobina) e 10 por HPLC-UV-Vis (tiabendazol, carbofuran, azoxistrobina, procloraz, fentiona, clofentezina, permetrina, abamectina, carbosulfan e bifentrina). Diferentes parâmetros que influenciam na eficiência da extração foram avaliados (Tipo de fibra, modo de extração, temperatura e tempo de extração e dessorção, velocidade de agitação e força iônica). Os melhores resultados foram obtidos com fibra de PA e DI a 50°C por 30 min, com agitação a 250 rpm e dessorção por 5 min a 280°C no GC- MS e no modo estático por 15 min na interface SPME-HPLC. Na validação foram avaliados o efeito da matriz, a linearidade das curvas analíticas, LOD, LOQ, precisão e exatidão. O método por SPME-GC-MS apresentou linearidade entre 3,3 e 1665,0 µg kg-1, LOD entre 1,0 e 3,3 µg kg-1 e LOQ entre 3,3 e 33,3 µg kg-1. O método por SPME-HPLC- UV-Vis apresentou linearidade entre 2,0 e 250,0 µg kg-1, LOD entre 0,6 e 3,3 µg kg-1 e LOQ entre 2,0 e 10,0 µg kg-1. Nos dois métodos foram obtidos CV menores que 20%. Os métodos foram aplicados na análise de amostras coletadas em Salvador-BA e Aracaju-SE. Nas amostras de Salvador foram detectados resíduos de sete compostos e nas de Aracaju resíduos de cinco compostos. Entretanto, as concentrações estavam abaixo dos valores estabelecidos pela Legislação Brasileira. Were developed, validated and applied two analytical methodologies by SPME and GC-MS and HPLC-UV-Vis analysis to determine pesticide residues in mango. 14 compounds were analyzed by GC-MS (clofentezine, carbofuran, diazinon, methyl parathion, malathion, fenthion, thiabendazole, imazalil, bifenthrin, permethrin, prochloraz, pyraclostrobin, difenoconazole, azoxystrobin) and 10 for HPLC-UV-Vis (thiabendazole, carbofuran, azoxystrobin, prochloraz, fenthion, clofentezine, permethrin, abamectin, bifenthrin and carbosulfan). Different parameters influencing the extraction efficiency were evaluated (fiber type, extraction mode, temperature, extraction and desorption times, stirring velocities and ionic strength. The best results were obtained using PA fiber and DI mode at 50°C form 30 min, along with stirring at 250rpm and desorption for 5 min at 280°C in the GC-MS and estatic mode for 15 min in the SPME-HPLC interface. For validation, we assessed the matrix effect, the linearity of calibration curves, LOD, LOQ, precision and accuracy. The method for SPME-GC-MS showed linearity between 3.3 and 1665.0 mg kg- 1, LOD between 1.0 and 3.3 µg kg-1 and LOQ between 3.3 and 33.3 µg kg-1. The method for SPME-HPLC-UV-Vis showed linearity between 2.0 and 250.0 µg kg-1, LOD between 0.6 and 3.3 µg kg-1 and LOQ between 2.0 and 10.0 µg kg-1. In both methods were obtained CV below 20%. The methods were applied in the analysis of samples collected in Salvador- BA and Aracaju-SE. In samples from Salvador seven compounds residues were detected and in samples from Aracaju five compounds residues were detected. However, the concentrations were below the values established by Brazilian legislation

Three analytical methods for the determination of BTEX in water were optimized and validated. With the best method the analytes were extracted of 10 mL of sample with 2.50 g of NaCl in headspace vial of 20 mL by HS and SPME to 40 ºC for 30 min for adsorption and to 250 ºC for 4 min for desorption and were analyzed by GC-MS. The recovery was between 97.9% and 104.3%, and the limit of detection was 2.4 ng L-1 for o-xylene. This method was using to analyze BTEX in water supply and surface water in Ouro Preto city. No sample had concentrations of BTEX above the legislation.

Orientador: Neura Bragagnolo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O café passa por vários processos até chegar a ser consumido como bebida e vários fatores contribuem para a sua qualidade final, dentre eles a população microbiana presente. A contaminação dos grãos pelos microrgranismos é diversificada, envolvendo a participação de bactérias, bolores e leveduras, com a predominância de um ou outro grupo, dependendo da etapa de processamento dos grãos. Existem evidências, ainda não conclusivas de que vários fungos presentes no café podem produzir uma série de compostos que podem vir a prejudicar a qualidade da bebida. Esta pesquisa teve como objetivos analisar a micobiota dos grãos obtidos em diferentes etapas da cadeia produtiva do café; investigar a produção dos compostos voláteis produzidos pelos isolados e o impacto dos mesmos na qualidade da bebida e; avaliar sensorialmente a bebida, correlacionando com os fungos presentes. A micobiota de 41 amostras de grãos de café cru, de duas regiões produtoras do Brasil, Cerrado Mineiro/MG e Piraju/SP foram analisadas. As amostras foram coletados do pé (cereja), do solo (varreção), do terreiro (maduro, seco e passas no pé e verde) e da tulha (estocagem) e comparados dois tipos de preparo dos grãos: secagem natural e cereja descascado. As amostras de Minas Gerais apresentaram baixa infecção fúngica, as principais espécies isoladas foram Eurotium spp. e Fusarium spp. Em relação aos cafés da região de Piraju, houve uma grande diversidade de espécies isoladas, dentre àquelas mais predominantes foram Penicillium brevicompactum, Aspergillus foetidus, Penicillium crustosum e Fusarium spp. Cafés varreção e bóia (seco e passas no pé) caracterizaram-se pela alta incidência de Aspergillus foetidus, apresentando infecção superior a 16% por esta espécie e avaliação sensorial negativa. A foetidus produziu compostos voláteis, como 2-butenal, dimetilbisulfeto no meio de cultura e 1-octen 3-ol quando inoculado no café cru. Estes metabólitos são caracterizados pelo aroma desagradável de terra, mofo, estragado e pungente e foram relacionados como alguns dos compostos responsáveis pelas características negativas na análise sensorial da bebida. Foi constatado também que a presença de algumas espécies fúngicas nos grãos, mesmo em alta percentagem de infecção, não implicou necessariamente na redução da qualidade sensorial da bebida. Amostras com alta freqüência de Penicillium brevicompactum apresentaram avaliação final positiva. Esta espécie destacou-se pela produção de vários compostos voláteis com características positivas como aldeídos (2-octenal, decanal e undecanal) com aroma cítrico e herbal, e cetonas (2-nonanona, 3-nonen-2 ona, 2-undecanona e 2 pentadecanona) de aroma frutal e floral. Portanto, metabólitos produzidos durante o desenvolvimento de espécies fúngicas podem estar relacionados à introdução de características sensoriais de sabor ao café, tanto desejáveis quanto indesejáveis Abstract: Coffee goes through several processes until consumed as a beverage and many factors contribute to its final quality, including the presence of the microbial population. The coffee beans contamination by microorganisms is diversity envolving bacteria, moulds and yeast, with predominance of one or another and is dependent of the coffee beans processing stages. There is inconclusive evidence that many fungi present in coffee can produce several volatile metabolites that can damage beverage quality. This research had the objectives to analyze the mycobiota ot the coffee beans obtained on the different stages of coffee production chain; investigate the production of volatile compounds produced by the isolates and the impact of them on the beverage quality and carry out sensory evaluation of beverage in relation to the fungal species. The mycobiota of forty-one samples of raw coffee beans from two Brazilian production areas, Cerrado Mineiro/MG and Piraju/SP were analyzed. Samples were collected from the tree (cherry beans), from the soil (¿varreção¿), from the drying yard (ripe, dry, over-ripe and immature) and drying storage (¿tulha¿) and two kinds of bean separation were compared: natural and pulped. The Minas Gerais samples had low fungal infection with the main species being Eurotium spp and Fusarium spp. In relation to the Piraju samples there was a considerable diversity of isolated species and the following were among the most predominant: Penicillium brevicompactum, Aspergillus foetidus, Penicillium crustosum and Fusarium spp. Coffee beans collected from the soil along with the over-ripe ones were a highly incidence of Aspegillus foetidus with a percent infection above 16% and a negative sensorial evaluation. Aspergillus foetidus produced volatile compounds such as 2-butenal, dimethyl dissulfite in the culture medium and 1-octen-3-ol when inoculated on the raw coffee. These metabolites were characterized by as unpleasant aroma of soil, musty, rotten and pungency and they were related as one of the responsible compounds for the negative characteristcs of the sensorial analyses.In this work the presence of some fungal species were found in the beans wich even at high levels of infection, did not necessarily result in a decrease of the sensorial evaluation. Samples with a high percentage of Penicillium brevicompactum infection had a positive final evaluation. This specie stood out from the rest due to the production of many volatile compounds with positive characteristics such as aldehydes (2-octenal, decanal and undecanal) showing citric and herbal aromas and cetones (2-nonanone, 3-nonen-2-one, 2-undecanonc and 2-pentadecanone) showing frutal and floral aroma. Therefore, metabolites produced during fungal growth can be related to the insertion of sensorial properties of flavour on coffee, both positive or negative Doutorado Doutor em Ciência de Alimentos

O objetivo deste trabalho foi discriminar os diferentes genótipos de pequizeiro por meio da caracterização do perfil dos componentes voláteis do headspace da polpa de seu fruto, utilizando cromatografia gasosa acoplada a um espectrômetro de massas. Foram estudados frutos de dezoito populações de pequizeiro coletados na região do Norte de Minas Gerais. A extração dos compostos voláteis dos frutos foi realizada pela técnica de headspace empregando fibras de microextração em fase sólida (SPME) para concentração desses compostos. Foram avaliadas três fibras de SPME, quanto àeficiência de extração e a fibra de PDMS-DVB foi escolhida pelo número de compostos extraídos e pela possibilidade de se extrair compostos de diferentes polaridades. A análise de componentes principais (PCA) e a análise de clusters foram empregadas para o tratamento dos dados obtidos, possibilitando estabelecer marcadores (dendrolasin, octanoato de etila, 2-octenoato de etila e -cis-ocimeno) que discriminaram os genótipos de pequizeiro. Os perfis cromatográficos de tais genótiposdiferiram quanto ao teor dos compostos voláteis selecionados como marcadores.Palavras-chave: pequi, headspace, SPME, compostos voláteis, GC-MS The purpose of this work was to discriminate the different pequi tree genotipes characterising the profile of the volatile compounds extracted from the pequi pulp by headspace extraction, using gas hromatography-mass spectrometry. Fruits of eighteen different populations of the pequi tree collected in the northern region of Minas Gerais, were studied. The extraction of the volatile compounds was accomplished through the headspace technique using solid-phase microextraction (SPME) fibers to concentrate these compounds. Three SPME fibers were evaluated on the basis of extraction efficiency and the PDMS-DVB fiber was chosen because of the number of compoundsextracted and the possibility of extracting compounds of different polarities. The principal component analysis (PCA) and the cluster analysis were used to treat the data, allowing the establishment of markers (dendrolasin, octanoato de etila, 2-octenoato de etila e -cis-ocimeno) that discriminated the pequi tree genotipes by thecontent and presence or absence of these compounds.Keywords: pequi, headspace, SPME, volatile compounds, GC-MS

A substância 6-pentil-α-pirona (6-PP) é uma lactona com aroma característico de coco e uso aprovado pela agência americana Food and Drug Administration (FDA). O presente trabalho teve como objetivo ajustar as condições de microextração em fase sólida em headspace para a quantificação por cromatografia gasosa de 6-PP produzida pelo fungo Trichoderma harzianum a partir do pó da casca de coco verde. Para isto, foi realizado um estudo em que soluções padronizadas de 6-PP foram adicionadas ao pó da casca de coco verde. A substância foi extraída por uma fibra de polidimetilsiloxano. Agitação e adição de solução de NaCl a 25% (p/v) resultaram em melhor reprodutibilidade nas análises. Um planejamento composto central foi empregado para estudar três fatores: temperatura de extração, tempo de condicionamento e tempo de extração. Boas respostas foram obtidas com a temperatura de 79 °C e tempo de extração de 29 minutos. O efeito da variável tempo de condicionamento não foi significativo e foi fixado em 2 minutos. Após o desenvolvimento do método analítico, este foi empregado para determinar a produção de 6-PP por fermentação em estado sólido realizada por Trichoderma harzianum e com o uso de pó da casca de coco verde como suporte para o processo. The lactone 6-pentyl-a-pyrone (6-PP) is a coconut-like aroma compound approved by the American agency Food and Drug Administration (FDA) for food use. The aim of the present study was to improve the extraction conditions of headspace solid-phase microextraction coupled with gas chromatography to quantify the 6-PP produced by Trichoderma harzianum using green coir dust. To achieve this purpose, standard solutions of 6-PP were added to green coir dust. The compound was extracted by a polydimethylsiloxane fiber. Agitation and addition of a 25% NaCl solution (w/v) resulted in better reproducibility. A central composite design was applied to study three factors: extraction temperature, conditioning time, and extraction time. Good responses were obtained when the extraction temperature was 79 °C, and the extraction time was 29 minutes. The conditioning time effect was not significant and was established at 2 minutes. After the development of the analytical method, it was employed to determine the 6-PP production by Trichoderma harzianum in solid-state fermentation using green coir dust as the support material for the process.

The aim of the work was to develop method for determining pyrimethanil, pirimicarb and buprofezin residues in environmental water using solid-phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry. To perform the SPME, a 100 μm polydimethylsiloxane (PDMS) fiber was used for the extraction of the pesticides from water samples. Using univariate optimization process, the main factors affecting the SPME process, such as saline concentration (0 %), stirring rate (900 rpm), pH effect (6.0) and desorption time (7 min.) were studied. The method was validated for the pesticides and the intermediate precision (< 15 %) was shown to be satisfactory. The detection and quantification limits ranged from 0.058 to 0.231 ng L−1. The linearity was studied in the range of 0.1 - 4.0 μg L−1 obtaining good correlation coefficients (> 0.991). The results obtained in the validation of SPME-GC-MS for the determination of 3 pesticides in water showed that the method is fast, simple, sensitive and very useful in routine laboratories. The developed method has been used to monitor pyrimethanil, pirimicarb and buprofezin contaminations in superficial water samples collected around irrigated areas of Platô de Neópolis (Neópolis/SE) and Senador Nilo Coelho (Petrolina/PE). The concentrations of buprofezin and pirimicarb ranged from undetectable to 0.013 μg L−1 and 0.20 to 1.0 μg L−1, respectively. Pyrimethanil was not observed in the samples. The concentrations of the pesticides in the real samples were in accordance with European legislation. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método analítico por microextração em fase sólida (SPME) para a determinação de resíduos dos pesticidas pirimetanil, pirimicarbe e buprofezina em matrizes aquosas ambientais por cromatografia gasosa com detector de espectrometria de massas (GC-MS). Através do planejamento univariado, o procedimento de SPME foi otimizado para possibilitar a extração dos analitos da matriz e os valores ótimos dos parâmetros que influenciam a extração por SPME foram definidos: tipo de fibra (PDMS 100 μm), concentração salina na amostra (0%), velocidade de agitação da amostra (900 rpm), pH = 6, tempo de extração (30 min.) e tempo de dessorção (7 min.). O método foi validado apresentando resultados satisfatórios de precisão intermediária (repetitividade) com R.S.D < 15% para os pesticidas. Os limites de detecção e quantificação variaram de 0,042 e 0,135 μg.L-1 (buprofezina); 0,048 e 0,150 μg.L-1 (pirimetanil) e 0,446 e 1,361 μg.L-1 (pirimicarbe) respectivamente. A curva analítica foi feita utilizando a matriz contendo os pesticidas, de 0,1 a 4,0 μg.L-1 com coeficientes de determinação (R2) > 0,991. Amostras de águas superficiais do Platô de Neópolis-SE e Distrito de irrigação Senador Nilo Coelho em Petrolina-PE, área de irrigação para diversas culturas dos referidos estados, foram analisadas e apresentaram os seguintes resultados para buprofezina < LQ ; 0,14 μg L-1 e < LQ para pirimicarbe, único pesticida não detectado nas amostras foi pirimetanil. O método analítico desenvolvido para extração de pirimimetanil, pirimicarbe e buprofezina em amostras de águas superficiais por DI-SPME/GCMS mostrou-se rápido, sensível, robusto, seletivo, eficiente e com ausência de solventes orgânicos. As concentrações para a buprofezina e pirimicarbe das amostras reais estavam dentro do estabelecido pela legislação européia.

Orientadores: Marcia Miguel Castro Ferreira, Fabio Augusto Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Resumo: Atualmente, o café é considerado a segunda bebida mais consumida em todo o mundo, sendo superado somente pela água. Esse consumo representa hoje, cerca de 60 bilhões de dólares anuais, contemplando desde a escolha do grão a ser plantado até o produto final comercializado. No mundo todo, especialistas e pesquisadores buscam meios para reconhecer, valorizar e promover padrões de qualidade para os melhores cafés. Porém, a qualidade da bebida tem se mostrado dependente de vários componentes simultaneamente, e sua avaliação é determinada pela prova ¿de xícara¿, realizada por profissionais experientes na arte de degustar café (provadores). Deste modo, este trabalho visou a construção de modelos quimiométricos de previsão de diversos atributos sensoriais do café arábica brasileiro, a partir da correlação entre o aroma e análises sensoriais. Para isso, a técnica analítica de microextração em fase sólida acoplada a cromatografia gasosa foi utilizada (SPME-GC). Um planejamento experimental realizado com as variáveis experimentais do sistema de SPME indicou as melhores condições para a extração simultânea da maioria dos picos cromatográficos. Com todo o sistema de extração otimizado, foram construídos modelos PLS de previsão para seis atributos sensoriais (acidez, amargor, aroma, bebida, corpo e qualidade global) descritos por provadores, a partir do perfil aromático de amostras de café torrado. Modelos com base em dados espectroscópicos (infravermelho próximo) também foram construídos. Os modelos de regressão PLS gerados a partir dos perfis cromatográficos dos voláteis de cafés arábica torrados e dos dados espectroscópicos previram adequadamente as notas dos seis atributos sensoriais estudados. Os erros de previsão desses modelos foram baixos e compatíveis com os erros médios das notas fornecidas pelos provadores Abstract: Nowadays, coffee is considered the second most consumed beverage in the whole world, only being surpassed by water. This consumption represents about 60 billion dollars annually, from the choice of the seed to be planted until the final commercialized product. In the entire world, specialists and scientists search for ways to recognize, to promote and to valorize standards of quality for the best coffee beverages. However, the quality of the beverage depends on various compounds simultaneously, and its evaluation is determined by the cup profile carried out by experts in the art of sampling fresh coffee (cuppers). Thus, this work aimed at the construction of chemometric models for the prediction of diverse sensory attributes of Brazilian Arabica coffees from the correlation between their aromas and their sensory analyses. For this, the analytical technique used was solid phase microextraction followed by gas chromatography (SPME-GC). An experimental design carried out with the several variables of the SPME system indicated the best conditions for the simultaneous extraction of the majority of the chromatographic peaks. With the extraction system optimized, PLS prediction models for six sensory attributes (acidity, bitterness, flavour, cleanliness, body and overall quality) described by the cuppers were constructed from the flavour profile of roasted coffee samples. Spectroscopic models based on spectroscopic data (near infrared) were also constructed. The PLS regression models generated from the chromatographic profiles and of the spectroscopic data of roasted Arabica coffee adequately predicted notes of the six sensorial attributes studied. The prediction errors of these models were low and compatible with the average errors of notes supplied by the cuppers Doutorado Química Analítica Doutor em Ciências

The effect of the maturation stages on the volatile chemical composition of mango fruit cv. Tommy Atkins, cultivated in Sao Francisco Valley, was investigated using SPME. GC/MS and GC-FID analysis allowed the identification of 32 compounds, consisting mainly of monoterpenes. δ-3-Carene was the major component in all the stages, while α-terpinolene, trans-β-caryophyllene e α-pinene succeded each other as the second most abundant constituent, during the ripening. The aroma of the ripe fruit was characterized by presence of short-chain ethyl esters (C2-C6), whereas the green mango contained the highest concentration of δ-3-carene. Furthermore, some terpenes were detected exclusively at one of the stages.

A aplicação contínua de acaricídas lipofílicos sintéticos no tratamento das abelhas conduz a uma acumulação que depende da frequência, lipofilicidade e quantidade de princípio activo utilizada. Este efeito é mais acentuado na cera de abelha que no mel, no entanto, e porque a persistência destes resíduos é elevada, provoca o aparecimento de resistências e a perda do seu efeito acaricida.[1] Esta razão levou à pesquisa de outros compostos alternativos não tóxicos e não persistentes, com efeito sobre o ácaro das abelhas, Varroa Jacobsoni. Entre estes compostos encontra-se o timol, um composto fenólico, volátil, presente no tomilho. Dos diversos componentes dos óleos essenciais este é sem dúvida o que demonstrou maior efeito acaricida, utilizando-se no tratamento das abelhas directamente ou como componente de diversas formulações.[2] Em Portugal, foi introduzido muito recentemente sob a forma comercial de APIGUARD: um gel, à base de timol, que controla termicamente a libertação do princípio activo. O controlo dos resíduos de timol na cera de abelha e no mel é assim um desafio actual quer do ponto de vista sanitário quer de qualidade alimentar. A micro-extracção em fase sólida (SPME) é uma técnica de preparação de amostras que se baseia na sorção de analítos no revestimento de uma fibra de sílica fundida e posterior desorção térmica no injector de um cromatógrafo em fase gasosa (GC). Para além de combinar num único processo etapas de extracção, purificação e concentração dos analitos, a técnica de SPME apresenta uma série de vantagens relativamente às técnicas de extracção convencionais, como a extracção líquido-líquido e extracção em fase sólida, nomeadamente a sua relativa simplicidade e rapidez, reduzido custo e não utilização de solventes para a extracção de analitos, para além de permitir a extracção por imersão directa na amostra gasosa ou líquida e extracção por amostragem do espaço-de-cabeça da amostra líquida ou sólida.[3] Ao contrário das técnicas tradicionais, que permitem uma extracção quantitativa dos analitos, a técnica de SPME baseia-se num equilíbrio de partição do analito. Esta particularidade torna a técnica de SPME bastante sensível a parâmetros experimentais que possam afectar os coeficientes de partição dos analitos e, consequentemente, a sensibilidade e reprodutibilidade dos resultados.[4] O objectivo deste trabalho é o desenvolvimento de uma metodologia para a análise de timol em ceras contaminadas, utilizando como padrão interno a benzofenona. Em primeiro lugar, procedeu-se à optimização da técnica através da determinação da quantidade de cera, temperatura de análise e período de contacto da fibra com o espaço-de-cabeça da amostra mais adequados para o caso em estudo. Numa segunda fase, procedeu-se à análise de diversas lâminas de cera contaminadas propositadamente com timol e sujeitas a diferentes condições de armazenamento: em frio, ao ar e em estufa. Finalmente, procedeu-se à construção da curva de calibração e quantificação do timol presente nas diversas amostras de cera analisadas. Considerando-se os resultados, para os níveis de contaminação avaliados, as condições analíticas mais adequadas ocorrem com a utilização de 1 g de cera, mantendo-se a fibra em contacto com o espaço-de-cabeça durante 40 minutos a uma temperatura de 60 ºC. Nestas condições experimentais foi possível obter uma boa correlação linear (r2=0,990) no intervalo de concentrações [3,5-14 mg/g]. A quantidade de timol encontrada nas amostras é significativamente inferior à colocada durante o processo de fabrico das lâminas, pelo que o processo de conservação não é o mais adequado, sendo evidente uma menor quantidade de timol quando a lâmina de cera é colocada na estufa.

O Brasil ocupa posição de destaque no consumo mundial de anfetaminas, contrariamente à tendência mundial de retração. Devido aos efeitos colaterais e ao alto potencial de abuso, a produção e comercialização de anfetaminas vêm sendo controladas no mundo inteiro. Com a restrição de uso, houve um retorno a procura pelos equivalentes naturais, especialmente as efedrinas presentes em diversas especialidades farmacêuticas, utilizadas no tratamento de doenças respiratórias. São componentes de vários compostos emagrecedores, suplementos alimentares e dietéticos utilizados para perda de peso e ganho de massa muscular. Face ao uso indiscriminado e a grande incidência de resultados falso-positivos nos testes de triagem para anfetaminas por imunoensaio enzimático homogêneo, fazem-se necessários testes confirmatórios. Neste sentido, este trabalho se propôs a desenvolver um método confirmatório simples e rápido para detecção, identificação e quantificação de efedrinas (efedrina/pseudoefedrina) em amostras de urina por por cromatografia a gás / espectrometria de massas-massas (CG/EM/EM), passível de ser adotado na rotina de laboratórios de análises toxicológicas. Devido à complexidade da matriz e as peculiaridades do analito, inicialmente procedeu-se o estudo do tratamento da amostra, considerando as etapas de derivatização, extração, pré-concentração e purificação, de modo a fornecer um extrato límpido, livre de impurezas, interferentes e com melhor sensibilidade, linearidade e seletividade analítica. Os métodos de extração usados foram extração líquido-líquido (ELL), extração em fase sólida (SPE) e microextração em fase sólida (SPME). Os resultados indicaram que o reagente de derivatização ciclohexanona foi o que apresentou melhor desempenho, menor custo e promoveu maior seletividade dos diasterômeros EF/PEF em colunas normais de CG. Sendo que o método mais apropriado para a detecção e identificação de efedrinas/anfetamina por CG/EM é a SPME levando em consideração características como simplicidade, rapidez, custo, recuperação e ausência de interferentes. Entretanto, considera-se valido o uso de SPE para a quantificação, devido à possibilidade de pré-concentração do analito. Brazil is one of the biggest amphetamine consumers in the world, going against the worldwide retraction tendency. Due to serious adverse effects and high abuse potential, the production and commercialization of amphetamines has been controlled around the world. With the restriction of its use, there was a return in the search of natural equivalents, especially the ephedrines found in many medicines utilized in the treatment of respiratory diseases. Furthermore, they are components of dietary supplements used to lose weight and muscular mass gain. Because of the indiscriminate use and the high incidence of false-positive results in the amphetamines screening tests by enzyme immunoassay technique, it is necessary confirmatory tests. In this way, the aim of this work is to develop a confirmatory simple and quickly method for the detection and quantification of ephedrines (ephedrine and pseudoephedrine) gas chromatography / mass-mass spectrometry (GC/MS/MS), with possibility to be adopted in toxicological analyses laboratorial routine. Due to the complexity of the matrix and analyte peculiarities, initially proceeds the study of sample treatment, considering the derivatization, extraction, pre-concentration and purification steps, obtaining a limpidous extract, free of impurities, interferents and with better sensitivity, linearity and analytical selectivity. The extraction method used were liquid-liquid extraction (LLE), solid-phase extraction (SPE) and solid-phase microextraction (SPME). The results indicate that cyclohexanone was the derivatization agent with the best performance, lower price and good selectivity in diasteromers EF/PEF separation in normal GC columns. The most appropriate method for detection and identification of ephedrines/amphetamine by GC/MS is SPME, considering characteristics as simplicity, speed, cost, recovery and absence of interferents. However, the use of SPE must be considered to quantification, since it allowed analyte pre-concentration.

Orientadores: Maria Aparecida Silva, Lauro Euclides Soares Barata Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Modificações da atmosfera ao redor do produto têm sido utilizadas para prolongar o armazenamento de frutas e vegetais frescos. Atualmente, esta técnica tem-se estendido também a processos de secagem, influenciando características sensoriais do produto desidratado. Durante a secagem de frutas, uma fração de compostos volúveis importantes para a composição do aroma é perdida durante a retirada da água. Para muitos produtos alimentícios, a presença de voláteis é um fator fundamental de qualidade. Com o objetivo de verificar a influência da atmosfera modificada na retenção de compostos voláteis, o presente trabalho analisa os experimentos de secagem de abacaxi (Smooth Cayenne) sob composição normal do ar e atmosfera modificada por etanol (0,5% v/v), variando temperatura e velocidade do ar, avaliando a variação da composição volátil durante o processo. Os experimentos de secagem foram conduzidos num túnel, feito com paredes de policarbonato e um sistema de aquisição para controle de dados, onde se pôde acompanhar continuamente o peso da amostra e controlar a temperatura do gás de secagem. Para quantificar a retenção dos voláteis, foi utilizada a metodologia de microextração por fase sólida acoplada a cromatógrafo gasoso com espectrômetro de massa (SPME-GC-MS). A modificação da atmosfera de secagem com vapor de etanol promoveu uma evaporação mais intensa da água, assim como uma maior retenção de compostos voláteis. A composição volátil mudou significativamente durante a secagem, não somente pela perda de alguns componentes, mas também pela produção de outros Abstract: Modifications of the atmosphere surrounding the product have been used to prolong the storage of fresh fruits and vegetables. Currently, this technique has also been extended to drying processes, influencing sensorial characteristics of the dried product. During the drying of fruits, a fraction of the volatile compounds that are important for the aroma composition is lost during water removal. For many food products, the presence of volatile is a basic factor of quality. To verify the influence of the modified atmosphere on volatiles retention, the present work analyzed experiments of pineapple (Smooth Cayenne) drying under normal air composition and in atmosphere modified by ethanol (0.5% v/v), varying temperature and air velocity, evaluating the variation of the volatile composition of the product during the process. The drying experiments were carried out in a tunnel, with walls made of policarbonate and an acquisition system for data control, which could continuously monitor the weight of the sample and also control the temperature of the drying gas. To quantify the volatiles retention, a solid phase microextration methodology coupled to gas chromatography-mass spectrometry (SPME-GC-MS) was used. The modification of the drying atmosphere with ethanol vapour promoted more intense water evaporation as well as higher volatiles retention. The volatile composition was changed significantly during drying, not only due to the loss of some compounds, but also due to the production of others Mestrado Engenharia de Processos Mestre em Engenharia Química

Orientador: Fabio Augusto Tese (doitorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Resumo: O mel é uma das misturas mais complexas de carboidratos produzida pela natureza. É um alimento energético muito importante pelas suas propriedades nutritivas, pelo seu aroma e sabor que dependem fortemente das plantas, flores e condições climáticas presentes na região geográfica onde está localizada a colméia. Não existem metodologias que possibilitem identificação não subjetiva, rápida e confiável da origem floral do mel. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia que permitisse a identificação da origem floral de méis brasileiros a partir da caracterização química de sua fração de voláteis utilizando micro-extração em fase sólida através do headspace e cromatografia gasosa (HS-SPME-CG). Para o desenvolvimento da metodologia, foram avaliadas 90 amostras de méis brasileiros de vinte origens florais diferentes e variadas procedências geográficas. Onze destas amostras eram unitárias e permitiram apenas um estudo exploratório. Cada tipo de mel apresentou um perfil cromatográfico diferente. Foram identificados potenciais marcadores para os méis de eucalipto (Eucalyptus sp), laranja (Citrus sp), assa-peixe (Vernonia polianthes), cambará (Lantana montevidensis), morrão de candeia (Croton sp) e marmeleiro (Cydonia vulgaris). Os resultados obtidos mostraram que SPME-CG é útil na tipificação de méis e pode eventualmente ser utilizada na sua certificação Abstract: Honey is one of the most complex mixtures of carbohydrates produced by Nature. It is a very important energetic food for its nutritional properties and for its aroma and flavor that depend strongly on the fauna, flowers and on the climatic conditions in the geographic region where the beehive is located. There are no objective, fast and reliable methodologies for the identification of the floral source of honeys. The objective of this work was to develop a methodology to allow identification of the floral source of Brazilian honeys through characterization of its volatile fraction using headspace solid phase microextraction and gas chromatography (HS-SPME-GC). To develop the methodology, 90 samples of Brazilian honeys of twenty different botanical sources and several geographic locations were employed. Eleven honey types had just one sample, allowing only exploratory studies. Different chromatographic profiles were obtained for honeys from different floral sources. Potential chemical markers were identified for the honeys of eucaliptus (Eucalyptus sp), orange (Citrus sp), assa-peixe (Vernonia polianthes), lantana (Lantana montevidensis), morrão of candeia (Croton sp) and quince (Cydonia vulgaris). The results obtained showed that SPME-GC is useful to identify the floral origin of honey and may eventually be used for its certification Doutorado Química Analítica Doutor em Ciências

Orientador: Fabio Augusto Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Resumo: O trabalho que teve como objetivo desenvolver metodologias em Microextração em Fase Sólida para utilização em cromatografia líquida e gasosa será apresentado em dois capítulos: no primeiro capítulo a análise de pesticidas organofosforados (OPP) em amostras aquosas e infusão de plantas foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência/detetor de arranjo de diodos (HPLC-DAD) utilizando uma interface de dessorção para SPME e uma fibra sol-gel Carbowax 20M ormosil, produzidas em nosso laboratório. Após avaliação de desempenho da interface e eficiência da fibra sol-gel, uma metodologia de análise foi desenvolvida, avaliando-se os principais parâmetros de validação: sensibilidade, linearidade, faixa linear, exatidão, precisão, limites de detecção e quantificação. No segundo capítulo, tentamos relacionar a composição química de voláteis de plantas analisados por SPME-GC-MS com a atividade antimicrobiana de óleos essenciais. A avaliação dos voláteis foi feita utilizando-se dois tipos de fibras comerciais: PDMS e PDMS/DVB e também pela análise do óleo essencial obtido por métodos tradicionais. A atividade antimicrobiana dos óleos essenciais foi realizada pelo método da concentração mínima inibitória (MIC) com a finalidade de selecionar óleos com potencial terapêutico, em substituição às drogas existentes no mercado. Abstract: The present work is presented in two chapters that had the scope of developing methodologies for solid phase microextraction coupled to gas and liquid chromatography. The first chapter discusses analysis of organophosphorous pesticides in water soluble samples and plant infusions by High Performance Liquid Chromatography coupled to photodiode array detector (HPLC-DAD) using a SPME desorption interface and Carbowax 20M sol-gel fiber, both produced in lab. After interface and sol-gel fiber efficiency evaluation an analysis method was developed that considered validation parameters: sensibility, linearity, linear range, accuracy, precision, detection limit, and quantification limit. In the second chapter we proposed to establish a relationship among plant's chemical volatile composition analyzed by SPME-GC-MS and antimicrobial activity of essential oils. Two commercial fibers: PDMS and PDMS-DVB were employed for essential oil analysis. Essential oils with potential therapeutic properties in substitution to known commercial drugs were chosen by minimum inhibition concentration experimental model. Doutorado Química Analítica Doutor em Ciências