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Type: TESE DIGITAL
Title: Phase equilibrium of systems composed by ionic liquids based on lipidic compounds = use in the food industry = Equilíbrio de fases de sistemas compostos por líquidos iônicos lipídicos: uso na indústria de alimentos
Title Alternative: Equilíbrio de fases de sistemas compostos por líquidos iônicos lipídicos : uso na indústria de alimentos
Author: Toledo Hijo, Ariel Antonio Campos, 1990-
Advisor: Meirelles, Antonio Jose de Almeida, 1958-
Abstract: Resumo: Líquidos iônicos baseados em ácidos graxos têm sido considerados compostos promissores e atraído o interesse da indústria e da comunidade acadêmica pelas suas propriedades únicas e sua facilidade de síntese. Devido à procura por aditivos renováveis por parte do mercado consumidor, o uso de biocompostos, tais como os ácidos graxos obtidos a partir de óleos vegetais, apresenta-se como uma possível alternativa para produzir líquidos iônicos com baixa ou sem toxicidade e, consequentemente, expandir sua aplicação em bioprocessos, no desenvolvimento de bioprodutos ou, ainda, no processamento de alimentos. Os líquidos iônicos baseados em ácidos graxos podem se apresentar no estado líquido cristalino sob determinadas condições de temperatura devido às longas cadeias alquílicas presentes na sua estrutura, o que os torna compostos interessantes e com alto potencial de uso tecnológico e industrial. O presente trabalho teve dois objetivos principais. O primeiro foi proporcionar uma visão geral das aplicações dos líquidos iônicos na indústria de alimentos ou em bioprocessos relatados até o presente momento, da síntese de líquidos iônicos baseados em compostos naturais e propor novas aplicações na área. O segundo teve como foco o entendimento das propriedades de equilíbrio e físico-químicas de líquidos iônicos baseados em ácidos graxos e de suas misturas binárias. Considerando a demanda de trabalhos sobre as propriedades de fusão dos líquidos iônicos próticos, este trabalho proporcionou uma base para uma melhor compreensão do complexo equilíbrio de fases de tais compostos e das suas misturas, com formação de soluções sólidas e mesofases líquidas cristalinas, o que é relevante para a formulação de produtos e desenho de processos. Vinte novos líquidos iônicos baseados em ácidos graxos e etanolaminas foram sintetizados e investigados. As peculiares características destes compostos apresentadas neste trabalho, tais como alta viscosidade, predominante perfil reológico não-Newtoniano e habilidade de estruturação, fazem deles interessantes biocompostos com potencial de aplicação como surfactantes, emulsificantes e lubrificantes. As misturas avaliadas compreenderam vinte e sete novos líquidos iônicos e apresentaram um interessante perfil de fusão não ideal com formação de soluções sólidas. Além disso, com a mistura destes compostos obteve-se um incremento na faixa de temperatura de cristal líquido, assim como uma melhoria significativa do seu comportamento reológico. O aprimoramento das propriedades físico-químicas dos líquidos iônicos baseados em ácidos graxos proporciona novas possibilidades no sentido de ampliar sua aplicação industrial, assim como em aplicações tribológicas e na estruturação física de produtos e processos

Abstract: Ionic liquids based on fatty acids have emerged as promising compounds and attracted the interest of the industry and the academy community, due to their easy preparation and unique properties. In the context of green chemistry, the use of biocompounds, such as fatty acids derived from vegetable oils could disclose a possible alternative way to produce ionic liquids with low or non-toxic effect and consequently, expanding their applicability in bio-based processes or in the development of bio-products, or even in food processing. Under certain temperature conditions, such ionic liquids are liquid crystals, due to the long alkyl chain in their chemical structure, which makes them interesting compounds with high potential for technological and industrial use, since they exhibit a plethora of thermophysical properties. The present work was focused on two main objectives. The first was aimed at providing an overview of applications of ionic liquids in the food industry reported up to date in the literature, disclosing on possible lacunas related to their synthesis with natural biocompounds, and proposing new applications in such a field. The second was focused on the understanding of the thermodynamic and physicochemical properties of ionic liquids based on fatty acids and the binary mixtures of them. Considering the lack of works on the melting properties of protic ionic liquids, this work addressed efforts to a better comprehension of the complex phase equilibrium of such compounds and their mixtures, which is relevant for products and processes design. Twenty new ILs based on fatty acids and ethanolamines were here synthesized and investigated. The peculiar characteristics of fatty acids based ionic liquids here disclosed, such as high viscosity, marked non-Newtonian rheological profiles, and self-structuration ability, make them interesting biocompounds with application potential as surfactants, emulsifiers and lubricants. The mixtures here evaluated comprehended twenty seven new ionic liquids, and presented an interesting nonideal melting profile with the formation of solid solutions. Considering the interesting properties of these compounds, the increasing of the ionic liquid crystal temperature domain and the enhancing of their non-Newtonian profile were achieved by mixing them. The improvement of the physicochemical properties of ionic liquids based on fatty acids, here disclosed by such an approach leads to enlarge new possibilities on their industrial application, such as in tribological application and in the physical structuration of products and processes
Subject: Liquido iônico
Equilíbrio sólido-liquido
Ácidos graxos
Cristal líquido
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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