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Tipo do documento: Dissertação
Title: Extração de agrotóxicos presentes na banana vitória (Musa spp) usando CO2 supercrítico: Experimental e modelagem
Other Titles: Extraction of pesticides present in banana Vitória (Musa spp) using supercritical CO2: Experimental and modeling
Authors: Sartori, Roberta Benicá
Orientador(a): Mendes, Marisa Fernandes
Primeiro membro da banca: Mendes, Marisa Fernandes
Segundo membro da banca: Lirio, Cláudia Ferreira da Silva
Terceiro membro da banca: Mirre, Reinaldo Coelho
Keywords: pesticides;lyophilization;experimental design;UPLC;Mathematical modeling;Pesticidas;liofilização;planejamento de experimento;UPLC;modelagem matemática
Área(s) do CNPq: Engenharia Química
Idioma: por
Issue Date: 22-Feb-2017
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citation: SARTORI, Roberta Benicá. Extração de agrotóxicos presentes na banana vitória (Musa spp) usando CO2 supercrítico: Experimental e modelagem. 2017. 83f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química, Tecnologia Química). Instituto de Tecnologia, Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2017.
Abstract: A banana é uma fruta tropical cultivada em locais quentes e colhida durante todo o ano, assim como seu consumo é intenso durante todo o ano. Sabe-se que a produtividade da banana, no entanto, está ameaçada devido à vulnerabilidade de tais cultivares a algumas pragas e doenças. Devido a isso, alguns agroquímicos são recomendados para evitar o ataque destes entraves à produtividade da banana, tais como: azoxistrobina, clorotalonil, difenoconazol, imazalil, bifentrina e clorpirifos. Todos esses compostos podem causar sérios problemas de saúde em seres humanos, como o câncer, assim como doenças neurológicas e efeitos reprodutivos adversos estão associados à ingestão e/ou exposição a estas substâncias perigosas. No entanto, mesmo quando aplicados em conformidade com as Boas Práticas Agrícolas, os pesticidas podem deixar resíduos, que ainda podem estar presentes tanto nos solos como nos frutos. Devido a estas considerações, este estudo tem como objetivo a avaliação técnica do fluido supercrítico na extração de agrotóxicos presentes na farinha de banana (Musa spp). Assim, os frutos inteiros (8 g), previamente submetidos à liofilização e moagem foram fortificados, durante um período estável de um dia para o outro, com uma solução contendo os padrões dos pesticidas mencionados acima, diluídos em metanol. A unidade experimental consiste basicamente em um extrator de 42 mL, uma bomba de alta pressão e uma válvula micrométrica para remoção da amostra. Foram investigadas diferentes condições operacionais (60 ºC a 200 bar, 46 ºC a 244 bar, 74 ºC a 244 bar, 40 ºC a 350 bar, 60 ºC a 350 bar, 80 ºC a 350 bar, 46 ºC a 456 bar e 74 ºC - 456 bar e 60 ºC - 500 bar) com base em um planejamento experimental. A análise dos pesticidas extraídos foi realizada utilizando cromatografia líquida de ultra desempenho acoplada ao espectrômetro de massa (UPLC-MS). Observou-se que o rendimento do extrato aumentou com o aumento da temperatura. De acordo com os resultados, a extração a 80 ºC e 350 bar foi capaz de remover 1,4194% dos extratos na banana. Para o rendimento de pesticidas, observou-se um aumento com o aumento da pressão e a melhor condição foi a 500 bar e 60 ºC. Os dados experimentais foram modelados pelos modelos de Esquível et al. (1999), Reverchon & Osseo (1994), Zeković et al. (2003) e Sovová (1999), apresentando boa correlação. O modelo de Chrastil (1982) conseguiu representar o comportamento da solubilidade dos agrotóxicos com a variação de temperatura e pressão.
Abstract: Banana is a tropical fruit cultivated in warm places and harvested during the whole year, as well as its consumption is intense. It is known that banana productivity, however, is threatened due to the vulnerability of the cultivars to some pests and diseases. Because of this, some agrochemicals are recommended to avoid the attack of these hindrances such as: azoxystrobin, chlorothalonil, diphenoconazole, imazalil, bifenthrin, and chlorpyriphos. All of them can cause serious health problems in humans such as cancer and neurological diseases and adverse reproductive effects are associated with the consumption and/or exposure to these hazardous substances. However, even when applied in conformity with Good Agricultural Practices, pesticides can leave residues, that can still be present in the soils as well as in the fruits. Due to these considerations, this study has as aim the technical evaluation of supercritical fluid in the extraction of pesticides present in banana flour (Musa spp). Therefore, the whole fruits (8 g), previously submitted to lyophilization and milling were fortified, during a stable period of overnight, with a solution containing the agrochemical standards mentioned above, diluted in methanol. The experimental unit consisted basically of a 42 mL extractor, a high pressure pump and a micrometering valve to sample removal. Different operational conditions were investigated (60 ºC – 200 bar; 46 ºC – 244 bar; 74 ºC – 244 bar; 40 ºC – 350 bar; 60 ºC – 350 bar; 80 ºC – 350 bar; 46 ºC – 456 bar; 74 ºC – 456 bar and 60 ºC – 500 bar) based on an experimental design. The analysis of the extracted pesticides was performed using an ultra performance liquid chromatography coupled to a mass spectrometer (UPLC-MS). It was observed that the yield of the extract increased with the temperature increasing. According to the results, the extraction at 80 ºC and 350 bar was able to remove 1.4194% of the extracts in the banana. The yield of pesticides increased with the pressure increasing and the better condition was at 500 bar and 60 °C. The experimental data were well modelled by the models of Esquível et al. (1999), Reverchon & Osseo (1994), Zeković et al. (2003) and Sovová (1999). The Chrastil (1982) model could represent the solubility behavior of the pesticides with the variation of temperature and pressure.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13370
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