A técnica de polimerização em emulsão tem sido usada cada vez mais na indústria de tintas, resinas, plásticos, entre outros. Esse crescimento se deve as razões ambientais (uma vez que se utiliza água como fase contínua desta reação), também a versatilidade e a capacidade de produzir látex com diferentes propriedades para diferentes aplicações. Polímeros em emulsão são produtos por processo, isto é, suas propriedades são definidas durante a polimerização. Por isso, é importante o adequado monitoramento da reação de modo a permitir o controle das propriedades desejadas. A técnica de espectroscopia na região do infravermelho próximo (NIR), combinada com o uso de fibras óticas, é muito promissora para o monitoramento multivariável, em linha e em tempo real do processo de polimerização. O objetivo deste trabalho foi o de estudar o uso de espectroscopia NIR para o monitoramento em linha e em tempo real das concentrações de monômero e de não- voláteis (conhecido também como teor de sólidos) e da evolução do tamanho médio das partículas de látex (Dp) durante a reação de polimerização em emulsão de metacrilato de metila (MMA), em escala de laboratório e processo semi-batelada. Os modelos de calibração para estas variáveis foram obtidos experimentalmente empregando o método de regressão por mínimos quadrados parciais, PLS. Os resultados obtidos confirmaram algumas regiões espectrais do NIR indicadas em literatura como sendo adequadas na predição de monômero e Dp e revelaram -1 comportamentos espectrais ainda não explicados na região entre 10.475 e 13.000 cm , relacionados às variações no tamanho das partículas. Os resultados mostram também que é possível monitorar em linha e em tempo real a evolução do Dp e dos teores de monômero (MMA) e de não voláteis, simultaneamente em um único instrumento, utilizando modelos de calibração com bandas espectrais e pré-tratamentos distintos. / Emulsion polymerization is a largely and increasingly used technique in industrial production of paints, resins, plastics among others. This increase is due to environmental reasons (since water, rather than organic solvents is used as dispersing medium), as well as to the versatility and capacity of producing products with different properties for different applications. Emulsion polymers are products by process, i.e., the properties are mainly defined during the polymerization process. Thus, the adequate process monitoring is important for achieving the target properties. The NIR spectroscopy combined with optical fibers is a promising technique for the task of multivariable, real-time, in-line monitoring of polymerization processes. The aim of this work is the study of use of NIR spectroscopy for in-line, real time monitoring of the monomer and solids content, as well as the evolution of average size of the polymer particles (Dp), during semi-batch emulsion polymerization of methyl methacrylate in laboratory reactor. The calibration models for each of the monitored variables were obtained by applying the partial least squares regression method (PLS). The results confirmed that some NIR spectral ranges recommended in the literature are appropriate for the prediction of monomer content and Dp, and that there are spectral -1 . The results behaviors not yet explained in the region between 10475 and 13000cm also show that the in-line, the changes in Dp, monomer and polymer content can be simultaneously monitored in-line and in real time by NIR spectroscopy by using calibration models based on adequate spectral regions and distinct data pretreatments.

O desenvolvimento e aperfeiçoamento de métodos de otimização são pontos de profundo interesse em todas as áreas de pesquisa. Tais técnicas muitas vezes envolvem a aquisição de métodos de controle novos ou melhores, o que está diretamente ligado a duas tarefas importantes: a escolha de formas eficientes de monitoramento do processo e a obtenção de modelos confiáveis para a variável de interesse a partir de dados experimentais. Graças às suas diversas vantagens, os sensores óticos vêm sendo amplamente aplicados na primeira tarefa. Uma vez que é possível a utilização de vários tipos de espectroscopia através deste tipo de sensor, modelos capazes de lidar com dados espectrais estão se tornando cada vez mais atraentes. A segunda tarefa, por sua vez, depende não só de quais preditores são utilizados na construção do modelo, mas também de quantos. Como a qualidade do modelo depende também do número de variáveis selecionadas, é importante desenvolver métodos que identifiquem aqueles que explicam o máximo possível da variabilidade dos dados. O método de otimização Colônia de Formigas (ACO) aparece como uma ferramenta bastante útil na seleção de variáveis, podendo-se encontrar muitas variações desse algoritmo na literatura. O propósito deste trabalho é desenvolver métodos de seleção de variáveis com base no algoritmo ACO, conceitos estatísticos e testes de hipóteses. Para isso, diversos critérios de decisão foram implementados nas etapas do algoritmo referentes à atualização de trilha de feromônios (C1) e à seleção de modelos (C2). A fim de estudar estas modificações, foram realizados dois estudos de caso: o primeiro na área de bioprocessos e o segundo na área de caracterização de alimentos. Ambos os estudos mostraram que, em geral, os modelos com menores erros são obtidos utilizando-se métricas dos componentes do modelo, tal como o tamanho do intervalo de confiança de cada parâmetro e o teste-t de hipóteses. Além disso, a modificação do critério de seleção de modelos parece não interferir significativamente no resultado final do algoritmo. Por último, foi feito um estudo da aplicação dessas versões do ACO no campo de caracterização de combustíveis, mais especificamente diesel, associando-se duas análises espectroscópicas para predição do conteúdo de enxofre. Algumas das versões desenvolvidas mostraram-se superior ao algoritmo ACO utilizado como base para este trabalho, proposto por Ranzan (2014), e todas os versões forneceram melhores resultados na quantificação de enxofre que aqueles obtidos por PCR. Dessa forma, comprova-se a potencialidade de métricas implementadas no algoritmo ACO, associadas à espectroscopia, na seleção de preditores significativos. / The development and improvement of optimization methods are points of deep interest in all areas of research. These techniques are often related to the acquisition of new or better control methods, which are directly attached to two importante tasks: choosing efficient forms of process monitoring and obtaining reliable models for the monitored variable from experimental data. Due to their several advantagens, optical sensors are being widely applied in the first task. Since several types of spectroscopy are possible through this type of sensor, models capable of dealing with spectral data are becoming increasingly attractive. The second task depends not only on which predictors are used in the model, but also on how many. Since the quality of the model depends on the number of selected variables, it is important to develop methods that identify those that explain the greater amount of data variability as possible, without compromising the reliability of the model. The Ant Colony Optimization is an important tool for variable selection, being possible to find a lot of variations of this method in literature. The purpose of this work is to develop a method of variable selection based on the Ant Colony Optimization (ACO) algorithm, statistical concepts and hypothesis testing. For this purpose, several decision criteria for trail update (C1) and model selection (C2) were implemented within the routine. In order to study these modifications, two case study was conducted: one related to bioprocess monitoring and another one envolving the characterization of food products. Both studies showed that, in general, the models with the lowest errors were obtained through the use of model component metrics, such as the length of the confidence interval associated with each parameter and the t hypothesis test. Besides, the modification of the model selection criterion doesn’t seem to affect the algorithm final result. Finally, the aplicattion of these methods in the field of fuels characterization, specifically diesel fuel, was studied, associating two spectroscopical analyses in order to predict the sulfur content. Some of the new developed methods appeared to be better than the ACO algorithm used as basis in this work, proposed by Ranzan (2014), and all methods showed better results than those from the models constructed by PCR. Thus, it is proved the high potencial of using different metrics within ACO algorithm, associated with spectroscopy, in order to select significative predictors.

Submitted by Natalia de Souza Gonçalves (natalia.goncalves@ufpe.br) on 2015-05-26T12:13:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao-Magno.pdf: 2370479 bytes, checksum: d506cc7406e3f4976160fea22b91b85f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-26T12:13:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao-Magno.pdf: 2370479 bytes, checksum: d506cc7406e3f4976160fea22b91b85f (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / FACEPE,ANP / Neste trabalho é proposta uma nova metodologia que utiliza a combinação da espec-trometria no infravermelho próximo (NIR) com métodos quimiométricos de análise multivariada para a determinação da resistência mecânica de tração na ruptura dos filmes de PET reciclado. Em paralelo foram estudadas condições para degradação do PET reciclado por hidrólise em meio ácido (ácido sulfúrico) e básico (hidróxido de sódio). Os filmes de PET reciclado utilizados neste estudo foram obtidos do processo de produção industrial da empresa de reciclagem FROMPET, situada em Prazeres-PE, preparados para fins comerciais. Utilizou-se o método dos mínimos quadrados parciais (PLS) para construção dos modelos empíricos relacionando os espectros na região do infravermelho próximo e a resistência mecânica de tração na ruptura. Para aumentar a faixa de variação da resistência mecânica dos filmes, etapa necessária para construir modelos mais robustos, foi realizada a degradação do PET reciclado por hidrólise alcalina. As condições mais apropriadas para hidrólise foram obtidos com hidróxido de sódio na concentração 5 mol.L-1 a 55°C. Diferentes técnicas de pré-processamento espectral foram testadas: a primeira derivada com suavização Savitzky-Golay e polinômio de segunda ordem, variando-se o tamanho das janelas de 7 a 15 pontos; a variação normal padrão (SNV); a correção multiplicativa de sinal (MSC) e a correção de linha de base (Baseline). A raiz quadrada do erro médio de previsão (RMSEP) foi de 36 N. Este valor é superior aos valores de repetitividade do método de referência (8,6 N), mas pode ser considerado satisfatório levando-se em conta que o método é não destrutivo, não invasivo, apresenta uma frequência analítica elevada e pode ser utilizado em linha de produção.

Orientador: Ronei Jesus Poppi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T16:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Godoy_LauraBarbosaLimaNascimbemde_M.pdf: 1780795 bytes, checksum: 69eaeca155ecef2bd706747467fc95f5 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho, foi utilizada a Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIR) na região de 4.000 ¿ 10.000 cm e modelos de calibração multivariada para a previsão de densidade básica, lignina total e extrativos em madeira. Para isso, foi utilizado o algoritmo dos mínimos quadrados parciais por intervalos (iPLS) obtendo espectros NIR diretamente sobre os cavacos de madeira secos. Um total de 107 e 53 amostras compôs os conjuntos de calibração e validação, respectivamente, sendo a divisão destas amostras realizada pelo algoritmo de Kennard ¿ Stone. A calibração foi otimizada pela eliminação das amostras anômalas (outliers), com base nas amostras com leverage extremo, resíduos não modelados nos dados espectrais e os resíduos com base na repetibilidade espectral. Também foi realizado um estudo visando à classificação e a determinação destes parâmetros em amostras com diferentes teores de umidade. Neste estudo, o método dos mínimos quadrados parciais para análise discriminante (PLS-DA) foi utilizado para a classificação das amostras de acordo com o teor de umidade apresentado e as máquinas de vetores de suporte por mínimos quadrados (LS-SVM) foi utilizada para determinação de cada um dos parâmetros em cada classe com teor de umidade diferente. Os resultados obtidos indicam que os modelos desenvolvidos para os cavacos secos podem ser utilizados na indústria papeleira como alternativa aos métodos convencionais e os modelos desenvolvidos no estudo para as amostras úmidas podem ser utilizados para a classificação de uma amostra desconhecida e, posteriormente, a previsão de cada parâmetro em cada um dos teores de umidade. / Abstract: In this work, it was used the near infrared spectroscopy (NIRS) in region of 4.000 ¿ 10.000 cm and multivariate calibration models to predict basic density, total lignin and extractives in woodchips. The spectra were obtained directly on the dry woodchips and interval partial least squares (iPLS) was used to develop the calibration model. A total of 107 and 53 samples constitute the calibration and validation sets, respectively, split by Kennard ¿ Stone algorithm. The calibration set was optimized by outliers elimination based on data with extreme leverage, unmodelled residuals in spectral data and unmodelled residuals in the dependent variable. It was also performed a study aiming the classification and determination of this parameters in samples with different moisture contents. In this study, the discriminant analysis with partial least squares method (PLS-DA) was used to classify samples according to the moisture content and the least squares supporting vector machines (LS-SVM) was used to determine density, total lignine and extractives in each class with different moisture content. The results indicate that the models developed for the dry woodchips can be used in the pulp and paper industry as an alternative to the conventional methods and the models developed in the study with samples presented different moisture content can be used to classify an unknown sample and to predict each parameter in each moisture content class. / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Este estudo tem como objetivo analisar a qualidade do lenho das árvores de eucalipto geneticamente modificadas e seus respectivos controles (clones convencionais). Foram selecionadas 70 árvores de eucalipto, ao 12º mês de 14 tratamentos (10 eventos modificados e 4 clones convencionais) representando 5 árvores/tratamento. As amostras do lenho foram coletadas do tronco das árvores com sonda de Pressler para análise das suas características anatômicas, densidade aparente do lenho (microdensitometria dos raios X) e propriedades químicas (espectroscopia no infravermelho próximo). As propriedades anatômicas e a densidade aparente do lenho indicaram poucas diferenças significativas entre as árvores dos tratamentos. Nas análises da espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) foram encontrados modelos satisfatórios para a densidade aparente do lenho, a fração parede e para o teor de celulose. O lenho das árvores dos eventos modificados e dos clones convencionais mostrou pequenas diferenças nas características anatômicas e físicas, sendo caracterizado como lenho juvenil; assim as árvores devem ser analisadas em idades mais avançadas, com lenho de transição e adulto. Os resultados constituem-se parte da análise das árvores de eucalipto geneticamente modificadas, subsidiando os estudos genéticos visando obter altos níveis de produtividade. / This study aims to analyze the quality of the wood of genetically modified eucalyptus trees and their respective controls (conventional clones). 70 eucalyptus trees were selected at 12 months of 14 treatments (10 modified events and 4 conventional clones) representing 5 trees / treatment. The wood samples were collected of the trunk of the eucalyptus trees with Pressler increment borer for the analysis of their anatomical features, density of wood (microdensitometry of X-rays) and chemical properties (near infrared spectroscopy). The anatomical properties and wood density of eucalypts trees showed few significant differences between treatments. In the analysis of near infrared spectroscopy (NIR) have been found satisfactory models for the apparent density of the wood, the wall portion and the cellulose content. The wood from the trees of the modified events and conventional clones showed small differences in the anatomical and physical characteristics, being characterized as juvenile wood; so the trees must be analyzed at older ages, with wood transition and adult. The results are a part of the analysis of genetically modified eucalyptus trees, supporting genetic studies to obtain high levels of productivity.

Orientador: Jarbas Jose Rodrigues Rohwedder / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T12:27:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_CamilaManara_M.pdf: 1935277 bytes, checksum: 425b8e7a22fc4b566bca70f2763ad362 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Através da Espectroscopia de Infravermelho Próximo (NIR), auxiliada por quimiometria, foram desenvolvidos modelos de calibração para determinar a concentração de hidrocarbonetos majoritários em misturas gasosas cujas concentrações são semelhantes a aquelas observadas em gás natural. Os espectros foram obtidos em dois diferentes espectrofotômetros NIR construídos no próprio laboratório, os quais empregavam células de caminho óptico fixo e variável. Diferentes conjuntos de amostras foram preparados de forma a reproduzir a variabilidade de concentração de metano, etano, propano e butano encontrada nas diversas fontes de gás natural. A análise de amostras certificadas, através dos modelos de calibração, apresentou valores para a raiz do erro médio quadrático de previsão (RMSEP) iguais a 1,07, 0,21, 0,22 e 0,14 % (v/v) na determinação de metano, etano, propano e butano, respectivamente. A previsão do gás metano apresentou melhor repetibilidade quanto realizada pela espectroscopia NIR do que com a técnica padrão, cromatografia gasosa. Visando a possibilidade da construção de um espectrofotômetro NIR dedicado à análise de gás natural foi realizado um estudo de seleção de variáveis, cujo resultado indicou que, utilizando até 13% do número inicial de variáveis (280) é possível realizar a previsão dos hidrocarbonetos gasosos sem perda da qualidade analítica quando comparado à análise que utiliza a faixa espectral completa. Por meio dos comprimentos de onda selecionados, pode-se prever a concentração de metano, etano, propano e butano com valores de RMSEP iguais a 1,32, 0,41, 0,22 e 0,14 % (v/v), respectivamente. / Abstract: Near Infrared (NIR) Spectroscopy and Chemometrics were used to construct calibration models to determine the concentration of major hydrocarbons in gas mixtures in concentrations similar to those observed in natural gas. The spectra were obtained by two different NIR spectrophotometers made in the laboratory, one employing a cell of fixed and other with variable optical path. Different sample sets were prepared in order to mimic the variability of methane, ethane, propane and butane concentration found in natural gas obtained from various sources. The analysis of certified samples made by using the calibration models showed Root-Mean-Square Errors of Prediction (RMSEP) equal to 1.07, 0.21, 0.22 and 0.14% (v/v) for methane, ethane, propane and butane determination, respectively. The prediction of methane gas content showed better repeatability compared to the standard technique based on gas chromatography. To investigate the possibility of constructing an NIR spectrometer dedicated to the analysis of natural gas, the selection of variables was evaluated. The results indicated that, by using up to 13% of the initial variables, the prediction of hydrocarbon gases is achieved with the same quality when compared to the results obtained using the full spectral range. Employing the selected wavelengths, it is possible to predict the concentration of methane, ethane, propane and butane with values of RMSEP equal to 1.32, 0.41, 0.22 and 0.14% (v / v), respectively. / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-05-10T15:22:19Z No. of bitstreams: 1 filomenakarladecastromonteiro.pdf: 1755459 bytes, checksum: 91845180c7ce3943887a7bd4ce852e45 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-06-15T19:09:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 filomenakarladecastromonteiro.pdf: 1755459 bytes, checksum: 91845180c7ce3943887a7bd4ce852e45 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-15T19:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 filomenakarladecastromonteiro.pdf: 1755459 bytes, checksum: 91845180c7ce3943887a7bd4ce852e45 (MD5) Previous issue date: 2015-08-03 / Uma das adulterações que ocorre em leite é a adição de soro que é atualmente no Brasil 90% mais barato. É um problema particularmente complexo, porque as análises não podem ser realizadas rapidamente. O soro de leite é muitas vezes descartado pela indústria de laticínio durante a fabricação de queijo, o que é proibido por questões ambientais. O soro tem sido utilizado para adulteração de leite fluido e em pó. A adição de soro pode ser detectada pela análise de CMP por HPLC ou eletroforese, que são técnicas trabalhosas e demoradas para serem executadas. Este trabalho apresenta um método para quantificar adição de soro ao leite cru por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier associada ao método PLS e redes neurais artificiais, comparando os resultados com os obtidos pela determinação de CMP por HPLC. O soro foi obtido através da adição de quimosina ao leite cru, após a formação do coágulo, foi então separado, filtrado, aquecido à temperatura de 80º C e resfriado. Foram adicionados soro ao leite nas concentrações 0% (sem adição de soro); 1%; 4,25%; 7,5%; 10,75%; 14%; 17,25%; 20,5% realizadas em triplicata e nas concentrações de 2,5%; 6%; 9%; 19%; 22% para validação. As análises estatísticas empregadas: PLS apresentaram coeficiente de determinação R2 de 0,9885 para o conjunto de calibração e R2 de 0,9543 para o conjunto de validação, e redes neurais apresentaram R2 de 0,9999 para o conjunto de treinamento e R2 de 0,99996 para o conjunto de validação mostrando que as medições de NIR associado ao PLS e redes neurais pode ser utilizada para quantificar a adição de soro em leite cru. / A common doctoring concerning milk is the addition which is currently, in Brazil, 90% cheaper. It is a particularly complex problem because the analysis can´t be made quickly. The whey is, in many times, discarded by the dairy industry during the making of the cheese, which is forbidden for environmental reasons. The whey has been used for the doctoring of liquid and powder milk. The addition of whey can be detected by CMP analysis by HPLC analysis or electrophoresis which are laborious and lengthy techniques to be executed. This paper presents a method to quantify the addition of whey to the raw milk by spectroscopy on the infrared with Fourier transform associated with the PLS method, and artificial neural networks comparing the results to the ones obtained by the determination of CMP by HPLC. The whey obtained through the addition of chymosin to the raw milk, after the formation of the clot, it was, then, separated, filtered, heated to the temperature of 80ºC and cooled. Whey was added to the milk in the concentrations of 0% (no addition of whey); 1%; 4,25%; 7,5%; 10,75%; 14%; 17,25%; 20,5% made in triplicate sand in the concentrations of 2,5%; 6%; 9%; 19%; 22% for validation. The statistical analysis employed: PLS presented a coefficient of determination R2 of 0,98885 for the calibration set and R2 set and R2 of 0,9543 for the validation set, and neural networks presented R2 of 0,9999 for the training set and R2 of 0,99996 for the validation set showing that the measures of NIR associated to the PLS and neural networks can be used to quantify the addition of whey to raw milk.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-17T19:28:49Z No. of bitstreams: 1 louisecristinecandidodasilva.pdf: 2078623 bytes, checksum: 713e98895b56e971a9a09efd2ba4a6d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-18T13:51:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 louisecristinecandidodasilva.pdf: 2078623 bytes, checksum: 713e98895b56e971a9a09efd2ba4a6d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T13:51:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 louisecristinecandidodasilva.pdf: 2078623 bytes, checksum: 713e98895b56e971a9a09efd2ba4a6d2 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O soro de leite resultante da fabricação de queijos muitas vezes é descartado como resíduo no meio ambiente. Entretanto, por conter lactose, proteínas e sais, se destaca como um substrato que pode ser aproveitado em diversos processos biotecnológicos como, por exemplo, a produção de goma xantana. A goma xantana é um polímero bacteriano sintetizado por bactérias do gênero Xanthomonas, amplamente utilizado como espessante e emulsificante em diversos segmentos industriais. O uso do soro de leite em substituição aos substratos convencionais possibilita uma redução nos custos de produção da goma xantana, além de ser uma alternativa ecologicamente interessante. O objetivo desse trabalho foi produzir e caracterizar gomas xantana sintetizadas por estirpes de Xantomonas campestris utilizando como substrato dois meios de cultivo: soro de leite esterilizado (SLE) e soro de leite desproteinizado (SLD). Foram utilizadas as estirpes de Xanthomonas campestris pv. manihotis n. 1182 (Xc1182), pv. campestris n. 1866 (Xc1866), pv. mangiferaindicae n. 1230 (Xc1230) e pv. pruni n. 2414 (Xc2414). O soro de leite utilizado no experimento não foi adicionado de suplementos e o inóculo bacteriano foi produzido em um meio a base de lactose, o que diferencia o presente estudo da grande maioria dos trabalhos publicados que utilizaram soro de leite para produção de goma xantana. As gomas xantana produzidas (GEs) foram analisadas quanto à massa obtida e caracterizadas quanto à cor, o comportamento reológico e o perfil espectral no infravermelho próximo (NIR) utilizando-se como controle uma goma xantana padrão. A maior produção de goma xantana obtida foi de 7,89 g/L para a estirpe Xc1230 no SLD e a menor foi de 3,65 g/L para a estirpe Xc1866 no SLE. No SLD não houve diferença significativa na produção de goma xantana entre as estirpes. No SLE a produção de goma xantana foi significativamente maior para as estirpes Xc1182 e Xc1230. A estirpe Xc2414 foi a única que apresentou diferenças significativas de produção entre os meios de cultivo testados (6,08 g/L no SLD e 4,09 g/L no SLE). Na análise de cor observou-se que houve influência do meio de cultivo utilizado, sendo que as GEs produzidas no SLD apresentaram maior semelhança em relação à cor da goma padrão. Na análise reológica as gomas xantana produzidas apresentaram comportamento reológico de fluido pseudoplástico, entretanto não houve diferença entre estirpes ou entre os meios de cultivo testados. Observou-se uma equivalência dos espectros NIR das amostras experimentais para cada meio de cultivo testado, embora ambas tenham apresentado diferenças em relação à amostra padrão. As diferenças observadas indicam a necessidade de uma etapa de purificação das amostras experimentais. Os resultados obtidos indicaram vantagens na utilização do processo de desproteinização do soro, principalmente no que se refere à cor do biopolímero obtido. O estudo realizado possibilitou a geração de conhecimentos úteis aplicáveis no desenvolvimento de trabalhos que visem o aprimoramento das metodologias de obtenção e de caracterização de goma xantana a partir de soro de leite. / Whey resulting from cheese production is often disposed of in the environment as waste. However, due to its composition (rich in lactose, proteins and salts), it stands out as a substrate that can be used in various biotechnological processes. Xanthan gum is a biopolymer used mainly as thickener and emulsifier in several industrial segments, synthesized by bacteria of the genus Xanthomonas. The use of alternative substrates such as cheese whey, besides being an environmentally friendly alternative, can reduce the costs of xanthan gum production. The objective of this work was to produce and characterize xanthan gums synthesized by strains of Xantomonas campestris using two culture media: sterile whey (SW) and deproteinized whey (DW). The strains of Xanthomonas campestris pv. manihotis n. 1182 (Xc1182), pv. campestris n. 1866 (Xc1866), pv. mangiferaindicae n. 1230 (Xc1230) and pv. pruni n. 2414 (Xc2414) were applied.The whey used in the experiment was not supplemented and the bacterial inoculum was produced in a lactose-based medium, which differentiates the present study from the vast majority of published studies that used whey to produce xanthan gum. The xanthan gums produced (XGs) were analyzed for the mass obtained and were characterized by color, rheological behavior and near infrared spectral profile (NIR) using a standard xanthan gum as the control. The highest xanthan gum production was 7.89 g.L-1 in DW for Xc1230 strain. The lowest production was 3.65 g.L-1 in SW for Xc1866 strain. In DW there was no significant difference in the production amount of xanthan gum between the strains. In SW the production of xanthan gum was significantly higher for strains Xc1182 and Xc1230. The amount of xanthan gum produced by Xc2414 was significantly higher in DW (6.08 g.L-1) than in SW (4.09 g.L-1). The culture medium influenced the color analysis results, and the XGs produced in the DW presented greater similarity to the color of the standard gum. In the rheological analysis, the XGs showed pseudoplastic fluid behavior. However, there was no difference between strains or between culture media tested. An equivalence of the NIR spectra of the experimental samples was observed between the culture media tested, although both showed differences from the standard sample. The differences observed suggest the need for a purification step with the experimental samples. The results indicate an advantage of the use of deproteinized whey, related to the color of the biopolymer obtained. The study generated useful knowledge applicable to the development of improved methods for the obtention and characterization of xanthan gum from whey.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:16:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo943_1.pdf: 1281013 bytes, checksum: ddc6b54734ee04c82c863ce15355d1d6 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O biodiesel, combustível originado de óleos vegetais ou gorduras animais, vem se consolidando como fonte de energia alternativa em substituição ao diesel mineral. Este trabalho reporta o desenvolvimento de métodos analíticos para monitorar a qualidade do biodiesel e de suas misturas com diesel mineral. As propriedades estudadas para o biodiesel puro (B100) foram estabilidade oxidativa, índice de acidez e teor de água. Para as misturas, as propriedades determinadas foram massa específica, temperaturas de destilação (T50% e T85%) e teor de enxofre. Em ambos os casos, foram desenvolvidos modelos de calibração multivariada, usando dados obtidos por espectroscopia na região do infravermelho (IR). As técnicas de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) e a regressão linear múltipla (MLR) foram usadas para a modelagem. No desenvolvimento dos modelos para o controle de qualidade do B100, três técnicas de seleção de variáveis foram avaliadas: o algoritmo das projeções sucessivas (APS) associada à MLR, a regressão por mínimos quadrados parciais por intervalos (iPLS) e o Jack Knifing (PLS). Os resultados obtidos para misturas mostraram que os modelos globais foram adequados para previsão das propriedades tanto das misturas diesel-biodiesel quanto para o diesel puro. Os modelos apresentaram boas correlações que variaram de 0,74 a 0,98, com erros médios quadráticos de previsão (RMSEP) menores que a reprodutibilidade dos métodos de referência, exceto para a massa específica no infravermelho médio (MIR). Em relação ao B100, correlações que variaram entre 0,83 a 0,99 foram obtidas para os modelos desenvolvidos. Os RMSEPs apresentaram-se menores que a reprodutibilidade dos métodos oficiais. De uma forma geral, a espectroscopia na região do infravermelho em ambas as regiões NIR e MIR, combinada com a calibração multivariada mostrou-se eficiente na previsão das propriedades, tanto da mistura diesel-biodiesel, quanto do B100. Foi proposto ainda, empregar um sistema de análise por injeção em fluxo (FIA), usando detecção espectrofotométrica, para determinar fósforo em B100 com amostras digeridas. Uma avaliação sobre os procedimentos de digestão de amostras, em bloco digestor e forno de micro-ondas com cavidade, foi realizada, sendo o procedimento usando bloco digestor escolhido para digerir as amostras que foram usadas no método do FIA-SD. O procedimento com bloco digestor foi escolhido por apresentar menor acidez (2,2 mol L-1) e carbono residual (0,16%) comparando-se ao procedimento usando micro-ondas com cavidade. Para Validar o método, testes de recuperação foram realizados e os resultados mostraram valores entre 98 a 114,8%. O Limite de detecção (LD) foi de 1,4 mg Kg-1 e o Limite de Quantificação (LQ) de 4,6 mg Kg-1. As concentrações de fósforo em biodiesel apresentaram-se semelhantes às encontradas empregando a Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP OES) usando amostras digeridas e também amostras dissolvidas em querosene. A espectroscopia IR e o sistema de análise em fluxo (FIA) acoplado a técnica UV-VIS apresentam-se vantajosos, quando comparados aos métodos oficiais, pois possuem custos reduzidos e trabalham com uma quantidade mínima de amostras. Além disso, a espectroscopia IR e o FIA são rápidos e geram pouco resíduo

Silicon based sensors is a commonly used technology in digital cameras today. That has made such cameras relatively cheap and widely used. Unfortunately they are constructed to capture and represent image quality for humans. Several image applications work better without the restrictions of the visible spectrum. Human visual restrictions are often indirectly put on technology by using images showing only visible light. Thinking outside the box in this case is seeing beyond the visible spectrum.