Sistemas aquosos bifásicos mais amigáveis ambientalmente : diagramas de fase e aplicação na partição de antocianinas do farelo do arroz negro.

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dc.contributor.advisorFerreira, Gabriel Max Diaspt_BR
dc.contributor.advisorMageste, Aparecida Barbosapt_BR
dc.contributor.authorSilva, Lohayne Ligya Barbosa
dc.contributor.refereeFerreira, Gabriel Max Diaspt_BR
dc.contributor.refereeLemos, Leandro Rodrigues dept_BR
dc.contributor.refereeCardoso, Marcus Vinícius Cangussupt_BR
dc.date.accessioned2021-03-26T14:47:52Z
dc.date.available2021-03-26T14:47:52Z
dc.date.issued2021pt_BR
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Química. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractSistemas aquosos bifásicos formados por surfactante não iônico e líquido iônico à base do cátion colina foram estudados neste trabalho quanto ao seu comportamento de fase e quanto à sua aplicação na partição de antocianinas do farelo do arroz negro. Inicialmente, foram obtidos os dados de equilíbrio líquido-líquido dos sistemas aquosos bifásicos (SABs) formados por Triton X (TX-165 e TX-305) + líquido iônico à base do cátion colina (bitartarato de colina e dihidrogenocitrato de colina) + água em diferentes temperaturas (25,0, 40,0 e 55,0 ºC). Estudou-se o efeito da temperatura, bem como do ânion formador do eletrólito e da hidrofobicidade do surfactante sobre os dados de equilíbrio. Para todos os SABs investigados, constatou-se que a fase superior é rica em surfactante enquanto a fase inferior é rica em eletrólito. Observou-se o aumento da região bifásica nos diagramas de fases com o aumento da temperatura, mostrando que o processo de separação de fases é endotérmico e dirigido entropicamente. O potencial de segregação de fases entre os diferentes ânions estudados seguiu a ordem bitartarato > dihidrogenocitrato, sendo esse resultado atribuído às diferentes capacidades dos ânions para formar complexos de hidratação e induzir um efeito salting out no surfactante. Verificou-se ainda que o surfactante TX-305 foi mais eficiente para induzir a segregação de fases que o surfactante TX-165, indicando que o efeito da massa molar compensou o efeito da hidrofobicidade do surfactante na determinação da região de imiscibilidade. Na segunda parte do trabalho, SABs formados por surfactante Triton X (TX-100 ou TX-165) ou Tween (20 ou 80) + cloreto de colina + água à 25,0 ºC foram aplicados à partição de antocianinas do farelo do arroz negro. Antocianinas foram extraídas do farelo do arroz negro utilizando um método de extração por solventes e o extrato obtido foi utilizado como fonte de antocianinas para os estudos de partição nos SABs. Para todos os SABs investigados, as espécies de antocianina extraídas do farelo do arroz negro foram preferencialmente transferidas para a fase rica em surfactante do SAB, como indicado por valores de coeficiente de distribuição (KD) maiores do que a unidade. Esse comportamento foi principalmente atribuído à solubilização das antocianinas no núcleo hidrofóbico das micelas de surfactante presentes na fase rica neste componente. Entretanto, a diminuição de KD com o aumento do CLA sugeriu que outros fatores também tiveram um papel importante na estabilização de uma fração das antocianinas presentes nessa mesma fase. Valores de KD mais elevados nos sistemas formados por IV Triton X-100 e Tween 80 em comparação aos sistemas formados por TX-165 e Tween 20, respectivamente, indicaram que o aumento da hidrofobicidade do surfactante favoreceu a transferência das antocianinas para a fase rica em surfactante. Os resultados obtidos são importantes no sentido de nortear a aplicação dos SABs em estudo no desenvolvimento de metodologias de extração/purificação de antocianinas.pt_BR
dc.description.abstractenAqueous two-phase systems formed by nonionic surfactant and ionic liquid based on choline cation were studied in this work regarding their phase behavior and application in the partition of anthocyanins of black rice bran. At first, the liquid-liquid equilibrium data of the aqueous two-phase systems (ATPSs) formed by Triton (TX-165 and TX-305) + ionic liquids based on choline cation (choline bitartrate and choline dihydrogenocitrate) + water were obtained in different temperatures (298.15, 313.15, and 328.15 K). The effects of temperature, electrolyte forming anion, and surfactant hydrophobicity on the equilibrium data were evaluated. For all investigated ATPSs, the upper phase was found to be surfactant-rich and the lower phase was electrolyte-rich. An increase of the biphasic region was observed with increasing temperature, showing that the phase separation process is endothermic and entropically driven. The potential of phase segregation between the different anions studied followed the order bitartrate > dihydrogenocitrate, which was attributed to the different capacities of the anions to form hydration complexes and induce a salting out effect on the surfactant. It was also found that the surfactant TX305 was more efficient to induce phase segregation than the surfactant TX-165, indicating that the effect of molar mass the effect of hydrophobicity of the surfactant in determine the immiscibility region. In the second part of this work, ATPSs formed by surfactant Triton X (TX-100 or TX-165) or Tween (20 or 80) + choline chloride + water at 298.15 K were applied to the partition of anthocyanins of black rice bran. Anthocyanins were extracted from black rice bran using a solvent extraction method and the obtained extract was used as source of anthocyanins for partition studies in ATPSs. For all ATPSs investigated, the anthocyanin species extracted from black rice bran were preferably transferred to the ATPS surfactant-rich phase, as indicated by distribution coefficient (KD) values higher than the unit. This behavior was mainly attributed to the solubilization of anthocyanins in the hydrophobic core of the surfactant micelles present in the phase enriched with this component. However, the decrease in KD with the increase of the CLA suggested that other events also played an important role in stabilizing a fraction of the anthocyanins present in that phase. Higher KD values in systems formed by Triton X-100 and Tween 80 compared to systems formed by TX-165 and Tween 20, respectively, indicated that the increase in surfactant hydrophobicity favored the transfer of anthocyanins to the surfactant-rich phase. The results obtained are important to directing VI the application of the ATPSs under study in the development of anthocyanin extraction/purification methodologies.pt_BR
dc.identifier.citationSILVA, Lohayne Ligya Barbosa. Sistemas aquosos bifásicos mais amigáveis ambientalmente: diagramas de fase e aplicação na partição de antocianinas do farelo do arroz negro. 2021. 73 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/13166
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 18/03/2021 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite a adaptação.pt_BR
dc.subjectDiagramas de fasept_BR
dc.subjectAgentes ativos de superfíciespt_BR
dc.subjectAntocianinaspt_BR
dc.subjectExtração - químicapt_BR
dc.titleSistemas aquosos bifásicos mais amigáveis ambientalmente : diagramas de fase e aplicação na partição de antocianinas do farelo do arroz negro.pt_BR
dc.title.alternativeEnvironmentally friendly aqueous two-phase systems : phase diagrams and application in the partition of black rice bran anthocyanins.pt_BR
dc.typeDissertacaopt_BR
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