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Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles Petenate Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O estudo avaliou a extração com fluido supercrítico (SFE) e SFE acoplado à prensagem mecânica a frio (PMF) de matérias-primas oleaginosas. Na primeira parte do estudo, o processo SFE foi avaliado para determinar o efeito da pressão e temperatura no rendimento de extração, cinética de extração e composição dos extratos, utilizando três matérias-primas: polpa de buriti (Mauritia flexuosa) (MF), sementes de sucupira (Pterodon emarginatus) (PE) e baru (Dipteryx alata) (DA). Na etapa seguinte, a semente de baru foi selecionada devido à sua disponibilidade como matéria-prima para avaliar a extração com fluido supercrítico assistida por prensagem (SFEAP), os resultados foram comparados com o SFE. Finalmente, um novo método de extração foi proposto para superar as desvantagens do SFEAP, especialmente aquelas resultantes do funcionamento sequencial do SFE e PMF. O novo método visa o funcionamento simultâneo do SFE e PMF. Os resultados da extração por SFE mostram que a pressão e temperatura tiveram efeito significativo no rendimento de extração para as três matérias-primas, onde 51,5 g óleo/100 g MF (40 MPa e 60 ºC), 40 g óleo/100 g PE (30 MPa e 40 ºC) e 21,9 g óleo/100 g DA (35 MPa e 45 ºC) são os maiores rendimentos para cada matéria-prima. Na extração do óleo de baru pela SFEAP, a melhor condição de extração foi semelhante à observada na SFE, obtendo um maior rendimento de 28,6 g óleo/100 g DA. A modelagem matemática da cinética de extração, utilizando o modelo Spline, mostrou que a prensagem no SFEAP aumenta a taxa de transferência de massa do período CER e FER, observada no SFE. Os extratos obtidos por SFE e SFEAP foram ricos em ácidos graxos insaturados e apresentaram bioativos da família dos terpenos. Os resultados da extração sCO2+PMF obtidos a diferentes pressões de pistão (PP) e Pressão de extração (PE), sugerem que a melhor combinação foi de 15 MPa (PP) e 10 MPa (PE). Nesta condição o rendimento de extração foi de 25,1 g óleo/100 g DA. A principal vantagem do processo de extração simultânea foi a diminuição da pressão de extração de 35 MPa para 10 MPa. O processo sCO2+PMF resulta promissória para a produção de extratos bioativos, mas se requer mais estudos para aplicação em outras matérias primas e o aumento de escala do processo Abstract: The study evaluated the supercritical fluid extraction (SFE) and SFE coupled to the mechanical cold pressing (MCP) of oleaginous raw-materials. In the study first part, the SFE process was evaluated to determine the effect of pressure and temperature on extraction yield, extraction kinetics, and extracts composition, using three raw-materials: buriti pulp (Mauritia flexuosa) (MF), Sucupira seeds (Pterodon emarginatus) (PE), and Baru (Dipteryx alata) (DA). In the following stage, the baru seed was selected due to its availability as a raw-material to evaluate the supercritical fluid extraction assisted by pressing (SFEAP), the results were compared with the SFE. Finally, a new extraction method has been proposed to overcome the disadvantages of SFEAP, especially those resulting from the sequential functioning of SFE and MCP. The new method aims at the simultaneous operation of the SFE and MCP. The results of the extraction by SFE show that the pressure and temperature had a significant effect on the extraction yield for the three raw-materials, where 51.5 g oil/100 g MF (40 MPa and 60 ºC), 40 g oil/100 g PE (30 MPa and 40 ºC), and 21.9 g oil/100 g DA (35 MPa and 45 ºC), are the highest yields for each raw-material. In the extraction of baru oil by SFEAP, the best extraction condition was similar to that observed in SFE, obtaining a yield of 28.6 g oil/100 g DA. The mathematical modeling of the extraction kinetics, using the Spline model, showed that pressing in the SFEAP increases the mass transfer rate of the CER and FER period observed in the SFE. The extracts obtained by SFE and SFEAP were rich in fatty acids unsaturated and showed bioactive from terpenes' family. The sCO2+MCP extraction results obtained at different piston pressures (PP) and extraction pressure (PE), suggest that the best combination was 15 MPa (PP) and 10 MPa (PE). In this condition the extraction yield was 25.1 g oil/100 g DA. The main advantage of the simultaneous extraction process was the reduction of the extraction pressure from 35 MPa to 10 MPa. The sCO2+MCP process is promising for the production of bioactive extracts, but it is necessary more studies for application in other raw materials and to increase the scale of the process Doutorado Engenharia de Alimentos Doutor em Engenharia de Alimentos CAPES 001

Insects are an important source of proteins, vitamins, amino acids, minerals, and lipids. In this context, the present study evaluated the essential fatty acid profile of the larval oil of Rhynchophorus palmarum (Coleoptera: Curculionidae) subjected to three plant tissue diets: Mauritia flexuosa (Arecaceae), Oenocarpus bataua (Arecaceae), and Jacaratia digitata (Caricaceae). Five adult individuals, 2 males, and 3 females were captured for their reproduction in captivity. The hatched larvae were subjected to the three diets for 45 days. After this period, extraction was carried out and the fatty acid profile of the oil was determined. Being oleic monounsaturated fatty acid (18:1) and palmitic saturated fatty acid (16:0), which are found in greater abundance for the three diets. Regarding essential fatty acids, linoleic (18:2) and alpha-linolenic (18:3) fatty acids were detected in concentrations of 1.96 ± 0.028 and 1.14 ± 0.007%, for the diet of Mauritia flexuosa, 0.67 ± 0.007 and 0.43 ± 0.035%, for the diet of Oenocarpus bataua, and 0.76 ± 0.000 and 0.29 ± 0.007%, for the diet of Jacaratia digitata, respectively. The results show that diets influence the type of fatty acid metabolized and its concentration. The larva is a source of monounsaturated fatty acids such as oleic (omega 9) and palmitoleic (omega 7) and of the essential fatty acids linoleic and alpha-linolenic precursors of the fatty acids of the omega 6 and omega 3 families. Los insectos son fuente importante de proteínas, vitaminas, aminoácidos, minerales y lípidos. En ese contexto el presente estudio, evaluó el perfil de ácidos grasos esenciales del aceite de larva de Rhynchophorus palmarum (Coleoptera: Curculionidae) sometida a tres dietas de tejidos vegetales: Mauritia flexuosa (Arecaceae), Oenocarpus bataua (Arecaceae) y Jacaratia digitata (Caricaceae). Fueron capturados cinco individuos adultos, 2 machos y 3 hembras para su reproducción en cautiverio. Las larvas eclosionadas se sometieron a las tres dietas por 45 días. Después de este periodo se efectuó la extracción y se determinó el perfil de ácidos grasos del aceite. Siendo el ácido graso monoinsaturado oleico (18:1) y el ácido graso saturado palmítico (16:0), los que se encuentran en mayor abundancia para las tres dietas. Respecto a los ácidos grasos esenciales, fueron detectados los ácidos grasos linoleico (18:2) y alpha linolénico (18:3) en concentraciones de 1,96 ± 0,028 y 1,14 ± 0,007%, para la dieta de Mauritia flexuosa, 0,67 ± 0,007 y 0,43 ± 0,035%, para la dieta de Oenocarpus bataua, y 0,76 ± 0,000 y 0,29 ± 0,007%, para la dieta de Jacaratia digitata, respectivamente. Los resultados muestran que las dietas influyen en el tipo de ácido graso metabolizado y su concentración. La larva es fuente de ácidos grasos monoinsaturados como el oleico (omega 9) y el palmitoleico (omega 7), y de los ácidos grasos esenciales linoleico y alpha linolénico precursores de los ácidos grasos de la familia omega 6 y omega 3. Os insetos são uma importante fonte de proteínas, vitaminas, aminoácidos, minerais e lipídios. Nesse contexto, o presente estudo avaliou o perfil de ácidos graxos essenciais do óleo de larva de Rhynchophorus palmarum (Coleoptera: Curculionidae) submetido a três dietas de tecidos vegetais: Mauritia flexuosa (Arecaceae), Oenocarpus bataua (Arecaceae) e Jacaratia digitata (Caricaceae). Cinco indivíduos adultos, 2 machos e 3 fêmeas, foram capturados para reprodução em cativeiro. As larvas eclodidas foram submetidas às três dietas por 45 dias. Após esse período, foi realizada a extração e determinado o perfil de ácidos graxos do óleo. O ácido graxo monoinsaturado oleico (18:1) e o ácido graxo saturado palmítico (16:0), são os de maior abundância para as três dietas. Em relação aos ácidos graxos essenciais, os ácidos graxos linoléico (18:2) e alfa-linolênico (18:3) foram detectados nas concentrações de 1,96 ± 0,028 e 1,14 ± 0,007%, para a dieta de Mauritia flexuosa, 0,67 ± 0,007 e 0,43 ± 0,035%, para a dieta de Oenocarpus bataua, e 0,76 ± 0,000 e 0,29 ± 0,007%, para a dieta de Jacaratia digitata, respectivamente. Os resultados mostram que as dietas influenciam o tipo de ácido graxo metabolizado e sua concentração. A larva é uma fonte de ácidos graxos monoinsaturados, como oleico (ômega 9) e palmitoléico (ômega 7), e dos ácidos graxos essenciais linoléico e alfa-linolênico, precursores dos ácidos graxos das famílias ômega 6 e ômega 3.

El presente estudio tuvo como objetivo evaluar la extracción de ácidos grasos esenciales de la pulpa del fruto Aguaje (Mauritia flexuosa), empleando dióxido de carbono supercrítico a diferentes de presión (20, 30 y 40 MPa) y temperatura (40 y 60°C). La pulpa de Aguaje fue secada en estufa con circulación forzada de aire a 40°C por 16 horas. Las extracciones se realizaron en un equipo de extracción supercrítica escala laboratorio, con un flujo de CO 2 de 8,9 g/min. El aceite extraído bajo las diferentes condiciones de presión y temperatura fueron analizados por cromatografía de gases acoplado a un detector de ionización de llama (CG-FID) para determinar su composición de ácidos grasos. Los resultados de las extracciones, permitieron verificar que el rendimiento de extracción de aceite de Aguaje se incrementa a medida que se eleva la presión y la temperatura. El mayor rendimiento de aceite de Aguaje fue de 41%, este rendimiento se obtuvo a una presión de 40MPa y una temperatura de 60°C. El perfil de ácidos grasos fue similar en todos los tratamientos, constituido por ácidos grasos saturados (palmítico, esteárico y araquídico), monoinsaturados (palmitoleico y oleico) y poliinsaturados (linoleico y linolénico). Asimismo, la concentración de los ácidos grasos esenciales, linoleico y linolénico fueron próximos en todos los tratamientos, observándose que la mayor concentración de estos dos ácidos grasos esenciales (1,6% para linoleico y 2,2% para linolénico) se obtuvo a 40MPa y 60°C. En conclusión, el rendimiento de extracción de aceite de Aguaje se incrementa conforme se incrementa la temperatura y presión de extracción, logrando obtenerse una máxima extracción de aceite y ácidos grasos esenciales a 40 MPa y 60°C.

El proyecto de investigación tuvo como objetivo obtener etanol a partir del pasto brachiaria (Brachiaria brizantha (Hochst. Ex A. Rich.) Stapf), previo pretratamiento con agua líquida caliente (LHW) y posterior hidrolisis acida y enzimática. Para ello se evaluó el efecto de la hidrolisis acida y enzimática sobre la conversión de celulosa de pasto brachiaria y se comparó la eficiencia en la obtención de alcohol en líquido lignocelulósico hidrolizado en dos niveles de concentración de enzima celulasa. Las muestras de pasto fueron sometidas a deshidratación, molienda y acondicionamiento con pretratamiento con agua líquida caliente, para luego ser hidrolizado con ácido sulfúrico al 5% en razón de 1:5 e hidrolisis enzimática en razón del 5% y 8% por 14 horas. Posteriormente, las muestras fueron sometidas a fermentación con adición al jugo celulósico con levadura Sacharomyes cerevisiae en razón del 0,5% en condiciones anaerobias. Después de la fermentación, las muestras fueron sometidas a destilación a 100°C. Los resultados muestran que el proceso de hidrolisis acida con ácido sulfúrico logro una conversión de material lignocelulósico en solidos solubles de 21,8 °Brix en 16 horas; en la hidrolisis enzimática al 5% y 8% de concentración de enzimas sometida a una temperatura de 50°C, se alcanzó 25,2 y 28,2 °Brix, respectivamente. En la conversión de celulosa en azúcares expresados en Solidos Solubles (°Brix), muestra el ajuste de estos datos a un modelo cinético establecido por Michaelis establece valores de los parámetros de Vmax, n y K, de 20,87376 ± 0,4984, 2,6522 ± 0,17242 y 7,0622 ± 1,47156 respectivamente, con un coeficiente de determinación al modelo ajustado de 0.98885, lo que nos indica que para un nivel de confidencialidad del 95 % el modelo ajusta muy bien a los datos experimentales. En el proceso de conversión de líquido celulósico a etanol se tuvo rendimientos de 40,98% para el líquido celulósico hidrolizado con enzima al 5% y 42,98% para el líquido hidrolizado el 8%. Presentaron coeficientes de variabilidad de presentó un bajo valor de desviación estándar de 0,20 y un menor coeficiente de variabilidad de 1,65%, respecto al tratamiento con concentración de enzima de 5% presentó una media de 10,41, una desviación estándar 0,64, con la cual se obtuvo un mayor coeficiente de variabilidad de 6,14%

The objective of this study was to evaluate the effect of the inclusion of Theobroma grandiflorum seed flower (HSC), in the balanced diet, on the growth indicators of Piaractus brachypomus Cuvier juveniles (Pacu). The Pacu juveniles were fed with three extruded diets, at a 25% protein level, with the inclusion of different concentrations of HSC (5, 10 and 15%) and a control diet (with no HSC), during ninety days. The experiment population was 180 Pacu juveniles, which were distributed in four experimental units of 60 m2 with a density of 0.75 fish/m2, and an average initial length and weight of 21.33 cm and 182.92 g, respectively. The food was given two times a day (8:00 and 15:00 h), with an in initial feed rate of 5% of the biomass and a final rate of 1.5%. Every fifteen days biometric evaluations of fifteen fish per treatment were done to measure the growth in length and weight. The results of these measurements allowed for adjustments in the feed rations to be administered for the following fifteen days. The quality of the water was monitored every fifteen days; determining temperature, pH, dissolved oxygen and conductivity. The results show that the growth indicators evaluated presented no significant difference (p>0.05) between the treatments. The treatment with 5% inclusion of HSC showed the best growth indicators with a weight gain (GP) of 644.44 ± 115.49 g, daily weight gain (GPD) of 7.16 ± 1.28 g/day, total length (LT) of 33.60 ± 1.26 cm, feed conversion index (ICA) of 1.27 ± 0.24 and specific growth rate (TCE) of 1.65 ± 0.16% per day, with a 100% survival rate. In conclusion, the HSC can be used as an alternative ingredient for the making of balanced diets for juvenile Pacu. © 2018, Fundacion CIPAV. All rights reserved. Livestock Research for Rural Development