Pós Graduação em Química

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PPGQ - Programa de Pós Graduação em Química

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    Avaliação da torta de macaúba como insumo para produção de bioetanol
    (UFVJM, 2011) Santos, Hilton Túlio Lima dos; Santos, Alexandre Soares dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Santos, Alexandre Soares dos; Menezes, Reginaldo Ramos de; Vanzela, Ana Paula de Figueiredo Conte; Santos, Sandro Luiz Barbosa dos
    Para a manutenção das práticas econômicas e sócio-culturais construídas sobre a exploração e transformação do petróleo, faz-se necessário criar alternativas que não rompam de forma estanque com as práticas industriais hoje vigentes. Nesse contexto, o uso de biomassas para a produção de combustíveis líquidos que alimentem motores à combustão permite sustentar práticas antigas com novos benefícios. Dessa forma, a presente dissertação teve por objetivo avaliar o potencial da torta de macaúba, um coproduto da indústria de óleos vegetais, como insumo para produção de bioetanol. Tal objetivo foi trabalhado através de estudos de sacarificação da torta de macaúba com posterior processo fermentativo. A biomassa em questão foi caracterizada quimicamente, o que indicou a presença de aproximadamente 50% de carboidratos, distribuídos em, 23,16 ± 0,95 % de amido, 11,49 ± 1,08% de celulose, 9,6 ± 0,79% de hemicelulose e 11,48 ± 0,62 % de açúcares solúveis. Para a primeira intervenção da despolimerização dos polissacarídeos presentes na torta de macaúba foi realizado um planejamento experimental fatorial 25-1 com 5 fatores e 4 pontos centrais com as seguintes variáveis: concentração de ácido sulfúrico, tempo de pré-tratamento ácido, razão sólido/líquido, concentração de amiloglicosidase e concentração de celulase. Na sequência, o processo de sacarificação foi otimizado com o uso de delineamento composto central rotacional 23, com 3 fatores, 4 pontos centrais e 6 pontos axiais, onde foram avaliadas as concentrações de ácido sulfúrico, amiloglicosidase e celulase. Um hidrolisado obtido em condição otimizada com 92% de eficiência foi submetido à destoxificação com carvão ativado e, em seguida, foram realizados ensaios de fermentabilidade conduzidos como as leveduras Saccharomyces cerevisiae e Pichia stipitis. A levedura S. cerevisiae se mostrou resistente ao hidrolisado não destoxificado, apresentando YP/S de 0,49. P. stipitis mostrou-se susceptível ao meio não destoxificado, mas foi capaz de converter 99% dos açúcares redutores presentes no meio destoxificado. A torta de macaúba apresentou potencial considerável para produção de bioetanol. A partir dos dados de bancada é possível estimar uma produção de 104l de etanol por tonelada de torta de macaúba.
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    Preparação e caracterização de filmes de β-pbo2 suportados em tecido de carbono do tipo sarja para uso como anodos permeáveis a fluidos em reatores do tipo filtro-prensa
    (UFVJM, 2011) Costa, Fabiano Ramos; Silva, Leonardo Morais da; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Silva, Leonardo Morais da; Cestarolli, Dane Tadeu; Ferreira, Lucas Franco
    Eletrodos permeáveis a fluidos (EPF) foram confeccionados mediante a eletrodeposição do dióxido de chumbo (PbO2) sobre substratos constituídos de tecido de carbono (TC) do tipo sarja empregando-se diferentes condições experimentais. Foi investigada a influência dos diferentes tipos de pré-tratamento do TC na eletrossíntese dos filmes de PbO2. Os substratos pré-tratados foram caracterizados empregando-se a técnica de voltametria cíclica (VC), enquanto que os filmes de PbO2 suportados sobre o TC pré-tratado foram caracterizados pelas técnicas de difratometria de raios-X (DRX), microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), e a voltametria. Foi verificado que o pré-tratamento do TC empegando-se o isopropanol é o mais apropriado para a eletrossíntese dos filmes de PbO2 visando a obtenção de um EPF. O estudo de caracterização “ex-situ” (DRX, MO e MEV) revelou que as condições experimentais mais satisfatórias para a formação da fase β-PbO2 sobre o TC pré-tratado, de modo a se obter um EPF, são: pH ≤ 2; 40 oC ≤ T < 70 oC, e 40 mA cm-2. O comportamento eletroquímico do EPF (TC/β-PbO2) foi investigado na condição de “zero-gap” empregando-se a membrana Nafion® 117 (DuPont) como eletrólito sólido e a água destilada como fase líquida. A análise das curvas de polarização registradas em condições quase-estacionárias para o processo eletródico misto da reação de desprendimento de oxigênio (RDO) acompanhada pela reação de formação de ozônio (RFO) revelou a presença de duas inclinações de Tafel distribuídas nos domínios dos baixos e dos altos sobrepotenciais. Foi obtido um valor de 16 kJ mol-1 para a entalpia de ativação aparente determinada no domínio dos elevados sobrepotenciais. O estudo envolvendo a quantificação do ozônio produzido com o anodo do tipo TC/β-PbO2 empregando-se um protótipo de reator do tipo filtro-prensa revelou que este tipo de EPF não é adequado para o processo da produção eletroquímica de ozônio. Entretanto, a grande estabilidade química e mecânica apresentada pelo TC/β-PbO2 aliada ao seu grande sobrepotencial para o processo da RDO permite inferir que reatores do tipo filtro-prensa empregando-se este tipo de anodo são bastante promissores para processos de interesse ambiental envolvendo a combustão de poluentes orgânicos presentes em águas.
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    Composição química, potencial antioxidante e hipolipidêmico da farinha da casca de Myrciaria cauliflora (jabuticaba)
    (UFVJM, 2011) Araújo, Clináscia Rodrigues Rocha; Pinto, Nísia Andrade Vilela Dessimoni; Esteves, Elizabethe Adriana; Correa, Angelita Duarte; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Pinto, Nísia Andrade Vilela Dessimoni; Alcântara, Antonio Flavio de Carvalho; Oliveira, Patrícia Machado; Silva, Roqueline Rodrigues de Miranda
    Myrciaria cauliflora (jabuticabeira) é uma espécie frutífera, nativa do Brasil e bastante cultivada em pomares domésticos de Minas Gerais. Porém, pouco se conhece sobre a composição química e efeitos biológicos dos resíduos de seus frutos. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a composição química, o potencial antioxidante (in vitro) e hipolipidêmico (in vivo) da farinha das cascas do fruto de Myrciaria cauliflora. Para tanto, frutos (jabuticabas) maduros foram despolpados manualmente e suas cascas secas e trituradas até a obtenção de uma farinha homogênea (FCJ). Avaliou-se sua composição centesimal, conteúdo mineral, fenólicos totais, flavonóides e antocianinas, assim como sua atividade antioxidante in vitro através de diferentes métodos (DPPH, ABTS●+, FRAP e β-caroteno/ácido linoléico). A FCJ foi submetida à extração hidroalcoólica e os extratos fracionados em Cromatografia em Coluna (CC). Os fitoconstituintes isolados foram caracterizados por IV e RMN. O potencial hipolipidêmico foi avaliado em grupos de ratos machos alimentados com dietas semipurificadas, sendo a dieta Padrão (PDR) baseada na AIN93M, a dieta Controle (CTRL) semelhante à PDR e suplementada com 7% de banha de porco, e três dietas experimentais semelhantes à CTRL, porém suplementadas com 7, 10 e 15% de FCJ (JAB1, JAB2 e JAB3, respectivamente). Níveis séricos e hepáticos de colesterol, bem como níveis séricos de HDL, triglicerídeos e glicose foram avaliados. A excreção fecal de lipídeos foi avaliada também. A FCJ foi classificada como fornecedora de alto teor de fibras (15,26%). Os teores de fenólicos totais (1895 mg ácido gálico/100 g), flavonóides (8,960 g de catequina /100g) e antocianinas (0,6823 g de cianidina-3-glicosídeo/100g) foram altos assim como a atividade antioxidante verificada pela captura de radicais-livres DPPH (3,184 g de FCJ/g DPPH) e ABTS●+ (1017 μmol Trolox/g de FCJ), redução dos íons Fe+3 (167,7 mM de Fe2SO4/100g) e capacidade de inibição do branqueamento do β-caroteno (75,96% de inibição para a concentração de 1000 mg/L). O ácido cítrico, o sitosterol e o sitosterol-D-glicopiranosídeo foram isolados, sendo, os dois últimos, citados pela primeira vez nesta espécie. A inclusão da FCJ, nas três proporções, reduziu o colesterol total (CT) e os triglicerídeos (TG) séricos em relação à dieta CTRL. A dieta JAB3 elevou os níveis de HDL séricos e reduziu os de colesterol hepático em relação à CTRL. A dieta JAB3 reduziu a glicose sérica em comparação à JAB2, mas essa diferença não foi significativa em relação à PDR, à CTRL ou à JAB1. Não houve diferença na excreção fecal de lipídeos entre os grupos experimentais. Os resultados obtidos poderão servir de auxílio para o melhor aproveitamento deste resíduo e compreensão de seus efeitos metabólicos além de contribuir para garantir a segurança da sua ingestão como alimento.
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    Avaliação da torta de dendê (Elaeis guineensis) para produção de bioetanol de segunda geração
    (UFVJM, 2013) Ferreira, Crisley Mara de Azevedo; Santos, Alexandre Soares dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Santos, Alexandre Soares dos; Damasceno, Cynthia Maria Borges; Santos, Wallans Torres Pio dos
    A busca por energias alternativas, sustentáveis e economicamente viáveis, colocou em destaque o uso dos biocombustíveis. Os estudos recentes apontam o uso de biomassas residuais como candidatas potenciais para produção de bioenergia. Nesse contexto, a presente dissertação teve por objetivo ava-liar a torta de dendê como insumo para produção de etanol de segunda geração por meio de estudos que envolveram etapas de pré-tratamento ácido e alcalino, sacarificação e fermentação. Inicialmente foi determinada a composição centesimal da torta de dendê, indicando a presença de 53,2% de car-boidratos totais, dos quais 32% referente a fração de celulose. Para otimização do pré-tratamento ácido foi aplicado um Planejamento Fatorial através de delineamento composto central rotacional. O programa STATISTICA Versão 8.0 (Statsoft Inc., Tulsa,) foi utilizado para análise dos dados. O pré-tratamento com ácido sulfúrico diluído resultou na remoção de pelo menos 82% da hemicelulose presente na torta de dendê. O pré-tratamento alcalino subsequente foi capaz de remover pelo menos 72% da lignina da biomassa, um interferente do processo fermentativo. Na sequência o processo de sacarificação foi otimizado com o uso de delineamento composto central rotacional com 3 fatores, 4 pontos centrais e 6 pontos axiais, onde foram avaliadas a concentração de celulases, a razão sólido-líquido e o tempo. O hidrolisado enzimático obtido em condição otimizada, com 80% de conversão da celulose a açúcares redutores, foi submetido à fermentação com Saccharomyces cerevisiae apre-sentando um YP/S de 0,49 com 5,4%(v/v) de álcool no mosto fermentado. Os dados obtidos indicaram que a torta de dendê avaliada apresenta elevado potencial para produção de bioetanol de segunda geração.
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    Estudo químico e de atividade biológica de Plectranthus neochilus Schltr. (Lamiaceae)
    (UFVJM, 2011) Viana, Abraão José Silva; Oliveira, Patrícia Machado; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Oliveira, Patrícia Machado; Alcântara, Antonio Flavio de Carvalho; Miranda, Roqueline Rodrigues Silva de; Grael, Cristiane Fernanda Fuzer
    O trabalho apresentado nesta dissertação descreve o estudo fitoquímico e de atividade biológica das folhas e caules e flores de Plectranthus neochilus Schltr., espécie pertencente à família Lamiaceae. A planta é uma erva aromática conhecida popularmente no Brasil como “boldo” ou “boldo-gambá”, e assim como as espécies P. barbatus Andrews (“boldo-brasileiro") e P. ornatus Codd. ("boldinho"), tem o chá de suas folhas utilizadas na medicina tradicional no tratamento de insuficiência hepática e dispepsia, em substituição a Peumus boldus Molina (“boldo-do-chile”). O estudo fitoquímico do extrato hexânico das folhas e caules de P. neochilus forneceu dois triterpenos: α-amirina (PN1) e friedelina (PN2). PN1 foi isolada como um éster de ácido graxo ligado na posição C-3. Deste extrato foi obtida também a mistura dos esteróides sitosterol e estigmasterol (PN3). O estudo fitoquímico conduzido com o extrato em acetato de etila das folhas e caules forneceu a flavona metoxilada nas posições C-6 e C-7, a cirsimartina (PN4). Todos os compostos obtidos foram descritos pela primeira vez na espécie. A elucidação estrutural dos compostos isolados, baseou-se na análise espectroscópica de RMN 1D, CLAE, ESI e por comparação com dados encontrados na literatura. O extrato metanólico das folhas e caules de P. neochilus mostrou significativa atividade antioxidante quando avaliado pelo método de DPPH, seguido pelo extrato em acetato de etila e hexânico. Foi avaliado também o extrato metanólico das flores da espécie, que apresentou atividade inferior aquele observado para o extrato metanólico das folhas e caule, sendo estas atividades confirmadas pelo conteúdo fenólico dos extratos. A atividade anticolinesterásica dos extratos das folhas e caules e das flores de P. neochilus foi avaliada, sendo observada a inibição da enzima acetilcolinesterase para todos os extratos pesquisados.