Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-05-28Bitstream added on 2014-06-13T20:50:30Z : No. of bitstreams: 1 santos_af_me_arafcf.pdf: 1786857 bytes, checksum: 7cd7e2151c7aae6a924ae9e144346b67 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Invertase ou β –D frutofuranosidase (EC 3.2.1.26) é uma enzima que catalisa a hidrólise do terminal não redutor do resíduo β- frutofuranosidase em frutofuranosídeos. A imobilização em suportes lignocelulósicos como resíduos bagaço de cana (BC) e resíduos de sabugo de milho (SM) são favoráveis, pois são suportes de baixo custo. A invertase comercial e extraída de Saccharomyces cerevisiae e os derivados foram caracterizadas enzimaticamente. O pH ótimo encontrado para os derivados foram bem próximas da encontrada para as invertases livres, em torno de pH 4,5 a 5,5. Os derivados apresentaram estabilidade térmica superior a das invertases livres e alguns derivados tiveram acréscimos na temperatura, como os derivados da invertase extraída obtido com pó BC e SM glutaraldeído e derivados da invertase comercial obtido com pó SM e BC amino e BC glioxil. A energia de ativação encontrada para a maioria dos derivados apresentou- se na faixa de 12 a 29 kJ/ mol, valores inferiores ao encontrados para as formas livres de invertase, sendo 32.02 kJ/ mol para invertase comercial e 34.94 kJ/ mol para invertase extraída.O derivado da invertase comercial obtido com pó sabugo de milho amino e o derivado invertase extraída obtido com pó de sabugo de milho glutaraldeído foram os derivados mais estáveis, apresentando capacidade de serem reutilizados em cinco ciclos subseqüentes. Estes derivados foram ensaiados em concentrações variadas de sacarose e os resultados mostraram que a invertase imobilizada apresenta inibição pelo produto glicose/frutose após 6 horas de ensaio. A utilização de resíduos da agroindústria como suportes para imobilização da invertase apresentou-se promissora para a aplicação em escala industrial. / Invertase or β - D fructofuranosidase (EC 3.2.1.26) it is an enzyme that catalyzes hydrolysis of the non reducing terminal of the residue β- fructofuranosidase in frutcofuranosideos. Immobilization on lignocellulosic supports as residue sugarcane bagasse and residues of corn cobs are favorable, therefore they are matrices of low cost commercial invertase and extracted of Saccharomyces cerevisiae and the derivatives had been enzymatically characterized. The optimum pH found for the derivatives had been well next to the found one for free invertases, around pH 4.5 the 5.5. The derivatives had presented superior thermal stability of free invertases and some derivatives had additions in the temperature, as the derivatives of extracted invertase gotten with dust sugarcane bagasse and corn cobs glutaraldehyde and derivatives of commercial invertase gotten with dust corn cobs and sugarcane bagasse amine and sugarcane bagasse glyoxyl. The energy of activation found for the majority of the derivatives were between 12 the 29 kJ/mol, less values to the found ones for the free forms of invertase, being 32.02 kJ/mol for commercial invertase and 34.94 kJ/mol obtained with extracted invertase. The derivative of commercial invertase gotten with dust corn cobs amine and the derivative extracted invertase gotten with dust of corn cobs glutaraldehyde had been the derivatives most stable, presenting capacity to be reused in five subsequent cycles. These derivatives had been assayed in concentrations of varied sucrose. The results with derivates shown that invertase presented inhibition for the product glucose/ fructose after 6 hours of test. The use of residues of the agribusiness as supports for immobilization of invertase presented promising for the application in industrial scale.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Resumo: Objetivou-se avaliar a produção de etanol por leveduras assimiladoras de xilose, usando como substrato hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana. Foram realizados dois experimentos, em delineamento inteiramente casualizado, com esquema fatorial 2x3, com 4 repetições. O primeiro fator analisado foram dois mostos (mosto proveniente do hidrolisado hemicelulósico do bagaço de cana e mosto sintético), e o segundo três estirpes de levedura (J10, J19.1 e CG). No primeiro experimento empregou-se o hidrolisado original, obtido após hidrólise da fração hemicelulósica do bagaço de cana-de-açúcar e no segundo utilizou-se o hidrolisado concentrado, com maiores concentrações de açúcares. Foram analisadas o consumo dos açúcares, a produção de etanol e de ácido acético e a viabilidade celular e o brotamento das leveduras. Observou-se que as três cepas estudadas produziram etanol a partir da xilose e glicose, sendo que a J10 apresentou maior produção. Também houve produção de ácido acético nas fermentações em que o hidrolisado foi empregado como mosto. A viabilidade celular e o índice de brotamento das leveduras não foram influenciados pelos tratamentos / Abstract: The objective of this research was evaluate the ethanol production by xylose-fermenting yeasts, using as substrate hemicellulosic hydrolysate from sugarcane bagasse. Two experiments were conducted, in a 2 x 3 factorial as a completely randomized design. Treatments corresponded to the musts (sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolysate and sintetic must) and three yeasts strains (CG, J10 and J19.1). Analyses were performed in four replications. In the first experiment, original hydrolysate, obtained after hydrolyse of the hemicellulosic fraction from sugarcane bagasse and in the second, the concentrate hydrolysate (with high sugars concentration) were used. Sugars consumption, ethanol and acetic acid production and yeast viability and buds rate. Results shown that the three yeasts strains produce ethanol from xylose metabolism, and J10 strain presents high ethanol yield. Also, there was acid acetic production during fermentations process when hydrolysate was used as a must. Cellular viability and bud rates were not affected by treatments / Orientador: Márcia Justino Rossini Mutton / Coorientador: Maria das Graças de Almeida Felipe / Banca: Adilson Roberto Gonçalves / Banca: Marco Antonio de Castro e Souza / Mestre

Resumo: Para comparar as características agrotecnológicas dos cultivares de cana foram desenvolvidos estudos relacionados ao florescimento, isoporização, produção de bagaço e produtividade agroindustrial. Além disso, objetivou-se identificar o efeito de cada impureza vegetal na qualidade do caldo de cana. As coletas dos colmos ocorreram em área experimental da FCAV/UNESP ao longo da safra 2008/2009. As análises químicas e tecnológicas foram realizadas no Laboratório de Tecnologia do Açúcar e Etanol da mesma Universidade. Os cultivares RB855536 (precoce) e IAC94-2101 (tardio) não floresceram, e apresentaram baixa intensidade e volume de isoporização. Houve diminuição da pol em colmos em processo de indução floral e maior diâmetro isoporizado nos colmos florescidos. Os cultivares apresentaram os maiores valores de bagaço coincidindo com sua época indicada para o corte. Os cultivares precoces (CTC 16 e IACSP93-3046) e os tardios (RB867515, CTC 2 e CTC 8) se destacaram como exemplares de elevado potencial energético, devido à sua maior produtividade de bagaço, durante a maior parte da safra. Os cultivares precoces, obtiveram maior produção e produtividade de bagaço quando comparadas aos tardios. Os cultivares precoces (CTC 9 e CTC 7) e o tardio CTC 6 se destacaram pelo elevado potencial produtivo e maior contribuição financeira, sendo observado a superioridade dos tardios sobre os precoces. O ponteiro exerceu maior influência nas variáveis estudadas. Não houve influência negativa da bainha sobre a qualidade da matéria prima. A palha proporcionou incremento no teor de fibra e menores níveis de AR e acidez do caldo / Abstract: To compare the agricultural and technological characteristics of sugarcane cultivars have been conducted studies related to flowering, pith (juice content reduction), bagasse production and stalks productivity. So, the objective was to identify the vegetable trash effects on the sugarcane juice quality. The stalks sampling were made in the experimental area (São Paulo State University - Unesp, Jaboticabal County, Brazil) over the 2008/2009 crop season. Chemical and technological analyses were performed in the Sugar and Ethanol Technology Laboratory, at the same university. The cultivars RB855536 (early) and IAC94-2101 (late) did not flower, and had low intensity and volume of pith. There was a decrease in the cane sucrose contents (Pol % cane), when stalks with floral induction process were analyzed and larger diameter of spongeous areas in flowering stalks. The studied cultivars showed the highest potential production bagasse coinciding with his the best cut moment. The precocious cultivars (16 and IACSP93 CTC-3046) and late cultivars (RB867515, CTC, and CTC 2 8) stood out as exemplars of high potential energy production due to its higher bagasse productivity, for most of the crop season. The early cultivars had higher production and productivity of sugarcane bagasse as compared to late cultivars. The early cultivars (CTC 9 and CEC 7) and late (CTC 6) stood out for the high yield potential and greater financial contribution, being observed the superiority of late over precocious sugarcane cultivars. The stalk tips had greater influence on the variables studied. There was no negative influence of the sheath on the quality of raw material. The straw provided an increase in cane fiber content and lower sugarcane juice contents of Reducing Sugars and acidity / Orientador: Marcos Omir Marques / Coorientador: Luiz Carlos Tasso Júnior / Banca: Miguel Angelo Mutton / Banca: Tadeu Alcides Marques / Mestre

Orientador: Rosemeire Cristina Linhari Rodrigues Pietro / Resumo: O complexo celulolítico é composto principalmente por endoglucanases, exoglucanases e β-glicosidases. As endoglucanases atuam clivando a celulose nas ligações internas da fibra, enquanto as exoglucanases hidrolisam as ligações externas. A necessidade de novas pesquisas de enzimas celulolíticas capazes de degradar eficientemente resíduos industriais como bagaço de cana-de-açúcar para diminuir o custo da hidrólise enzimática e favorecer a produção de etanol de segunda geração. Neste trabalho foram estudadas as melhores condições dos fungos filamentosos em agitação orbital, além de caracterizar os parâmetros bioquímicos como pH e temperatura ótimos e determinar o melhor produtor do complexo celulolítico e analisar a capacidade quanto à biodegradação de bagaço de cana-de-açúcar comparado com enzima comercial. Através da análise de atividade enzimática, o Aspergillus terreus mostrou-se o fungo com a maior produção nos diferentes meios de cultivo, atingindo a maior atividade enzimática no meio contendo CMC, apresentando 230,65 UI.mg proteína-1 de endoglucanase, 10,79 UI.mg proteína-1 de β-glicosidase, 57,79 UI.mg proteína-1 de exoglucanase e 68,60 UI.mg proteína-1 de atividade celulolítica total (FPAse). A análise realizada através do delineamento experimental de Plackett & Burman realizada no meio contendo glicose e celulose cristalina não mostrou influencia da composição do meio de cultura na produção das enzimas do complexo celulítico. O estudo de estabilidade ao pH revelou que... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The cellulolytic complex is composed mainly of endoglucanases, exoglucanases and β-glycosidases. Endoglucanases act by cleaving the cellulose in the internal bonds of the fiber, while the exoglucanases hydrolyze the outer bonds. The need for new research on cellulolytic enzymes capable of efficiently degrading industrial residues such as sugarcane bagasse to reduce the cost of enzymatic hydrolysis and favor the production of second generation ethanol. In this work the best conditions of the filamentous fungi were studied in orbital agitation, besides characterizing the biochemical parameters as pH and temperature optimum and to determine the best producer of the cellulolítico complex and to analyze the capacity regarding the biodegradation of sugarcane bagasse compared to Commercial enzyme. Through enzymatic activity analysis, Aspergillus terreus showed the fungus with the largest output in the different culture media, achieving higher production in D medium, showing 230,65 65 μmol.min-1.mg protein-1 for endoglucanase, 10788,34 nmol.min-1.mg protein-1 for β-glycosidase, 57.79 μmol.min-1.mg protein-1 for exoglucanase and 68,60 μmol.min-1.mg protein-1 for Total Cellulolytic Activity - Filter Papel Activity (FPAse). The analysis made with the Plackett & Burman design for the medium content glucose and crystal cellulose showed that the medium composition not show an influence on the enzyme production of cellulolytic complex. The enzymatic stability of pH showed that pH 3 has a negative influence for all enzymatic complex. The endoglucanase and FPAse tend to 0% of residual activity after 24 hours of incubation in all studied pHs for all fungi. The partial purification showed best results with the acetone precipitation and, also, the exoglucanase enzyme was the only... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

The residue generated in a greater proportion in the exploration of oil is the water production, which can be associated with the oil produced. The produced water has high salinity, oil particles in suspension, chemicals added in various production processes, heavy metals and other contaminants. It makes the water produced a pollutant whose improper disposal can cause damages to the environmental. Seeking to improve the treatment of produced water, this work aims to study the adsorption of the produced water using bagasse and bagacilho from sugar cane as bioadsorbents. The adsorption is an easy scaling operation and it is an effective procedure for removal of contaminants in various processes, and has focus in the area of wastewater treatment. Characterization was carried out through the using of oil analysis: density, kinematic viscosity. The characterization of waste adsorbents (bagasse and bagacilho) was carried through the analysis of moisture, particle size, ash content and scanning electron microscopy (MEV), which was used to investigate the crystal structure and morphology of the samples. Adsorption isotherm models were evaluated for fit to the experimental data for both residues: bagasse and bagacilho. We used the models of Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich e Temkin isotherms. The reaction kinetics was evaluated using the model of Lagergren pseudo first order model of Ho and McKay pseudo second order. The results of batch experiments were satisfactory for the treatment of produced water using bagasse and sugarcane bagacilho as adsorbent agents. / O resíduo gerado em maior proporção na exploração de petróleo é a água de produção, que pode ou não estar associada ao óleo produzido. A água produzida possui alta salinidade, partículas de óleo em suspensão, produtos químicos adicionados nos diversos processos de produção, metais pesados, entre outros contaminantes. Isto a torna um poluente cujo descarte indevido pode provocar danos ao meio ambiente. Buscando a melhoria no tratamento da água produzida, este trabalho tem por objetivo estudar a adsorção de óleo de água de produção de petróleo utilizando bagaço e bagacilho da cana de açúcar como agentes bioadsorventes. A adsorção se mostra uma operação unitária muito estudada, robusta, de fácil escalonamento e operação, pois é um processo eficaz para a remoção de contaminantes em diversos processos, possuindo como foco a área de tratamento de efluentes. Foi realizada a caracterização do petróleo utilizado através das análises: densidade e viscosidade cinemática. A caracterização dos resíduos adsorventes (bagaço e bagacilho) foi realizada por meio da análise de umidade, granulometria, teor de cinzas e a microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi empregada para investigar a estrutura cristalina e morfologia das amostras. Modelos de isotermas de adsorção foram avaliados quanto ao ajuste aos dados experimentais para ambos os resíduos: bagaço e bagacilho. Foram utilizados os modelos de isotermas de Langmuir, Freundlich, Dubinin – Radushkevich e Temkin. A cinética da reação foi avaliada, utilizando o modelo de Lagergren de pseudo primeira ordem e o modelo de Ho Mckay de pseudo segunda ordem. Os resultados dos experimentos em batelada foram satisfatórios para o tratamento de água produzida utilizando o bagaço e o bagacilho da cana de açúcar como agente adsorvente.

The present study investigated the feasibility of production of sophorolipids (SLs) using yeast Candida bombicola grown on hydrolysates derived lignocellulosic feedstock either with or without supplementing oil as extra carbon source. Several researchers have reported using pure sugars and various oil sources for producing SLs which makes them expensive for scale-up and commercial production. In order to make the production process truly sustainable and renewable, we used feedstocks such as sweet sorghum bagasse, corn fiber and corn stover. Without oil supplementation, the cell densities at the end of day-8 was recorded as 9.2, 9.8 and 10.8 g/L for hydrolysate derived from sorghum bagasse, corn fiber, and corn fiber with the addition of yeast extract (YE) during fermentation, respectively. At the end of fermentation, the SL concentration was 3.6 g/L for bagasse and 1.0 g/L for corn fiber hydrolysate. Among the three major sugars utilized by C. bombicola in the bagasse cultures, glucose was consumed at a rate of 9.1 g/L-day; xylose at 1.8 g/L-day; and arabinose at 0.98 g/L-day. With the addition of soybean oil at 100 g/L, cultures with bagasse hydrolysates, corn fiber hydrolysates and standard medium had a cell content of 7.7 g/L; 7.9 g/L; and 8.9 g/L, respectively after 10 days. The yield of SLs from bagasse hydrolysate was 84.6 g/L and corn fiber hydrolysate was15.6 g/L. In the same order, the residual oil in cultures with these two hydrolysates was 52.3 g/L and 41.0 g/L. For this set of experiment; in the cultures with bagasse hydrolysate; utilization rates for glucose, xylose and arabinose was recorded as 9.5, 1.04 and 0.08 g/L-day respectively. Surprisingly, C. bombicola consumed all monomeric sugars and non-sugar compounds in the hydrolysates and cultures with bagasse hydrolysates had higher yield of SLs than those from a standard medium which contained pure glucose at the same concentration. Based on the SL concentrations and considering all sugars consumed, the yield of SLs was 0.55 g/g carbon (sugars plus oil) for cultures with bagasse hydrolysates. Further, SL production was investigated using sweet sorghum bagasse and corn stover hydrolysates derived from different pretreatment conditions. For the former and latter sugar sources, yellow grease or soybean oil was supplemented at different doses to enhance sophorolipid yield. 14-day batch fermentation on bagasse hydrolysates with 10, 40 and 60 g/L of yellow grease had cell densities of 5.7 g/L, 6.4 g/L and 7.8 g/L, respectively. The study also revealed that the yield of SLs on bagasse hydrolysate decreased from 0.67 to 0.61 and to 0.44 g/g carbon when yellow grease was dosed at 10, 40 and 60 g/L. With aforementioned increasing yellow grease concentration, the residual oil left after 14 days was recorded as 3.2 g/L, 8.5 g/L and 19.9 g/L. For similar experimental conditions, the cell densities observed for corn stover hydrolysate combined with soybean oil at 10, 20 and 40 g/L concentration were 6.1 g/L, 5.9 g/L, and 5.4 g/L respectively. Also, in the same order of oil dose supplemented, the residual oil recovered after 14-day was 8.5 g/L, 8.9 g/L, and 26.9 g/L. Corn stover hydrolysate mixed with the 10, 20 and 40 g/L soybean oil, the SL yield was 0.19, 0.11 and 0.09 g/g carbon. Overall, both hydrolysates supported cell growth and sophorolipid production. The results from this research show that hydrolysates derived from the different lignocellulosic biomass feedstocks can be utilized by C. bombicola to achieve substantial yields of SLs. Based upon the results revealed by several batch-stage experiments, it can be stated that there is great potential for scaling up and industrial scale production of these high value products in future.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-11-06T12:07:41Z No. of bitstreams: 1 JOSSYL AMORIM RIBEIRO DE SOUZA - TESE (PPGEP) 2012.pdf: 4079251 bytes, checksum: 61afd7c27f07e71708a7cb82095876a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-06T12:07:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSSYL AMORIM RIBEIRO DE SOUZA - TESE (PPGEP) 2012.pdf: 4079251 bytes, checksum: 61afd7c27f07e71708a7cb82095876a4 (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / Nos últimos anos o ciclone vem sendo utilizado como uma tecnologia de secagem moderna. Neste sentido, nesta pesquisa propõe-se estudar numericamente a secagem do bagaço de cana-de-açúcar usando o ciclone como secador. Adotou-se os modelos Euleriano-Lagrangeano no regime permanente e o de turbulência das tensões de Reynolds (LRR) para a fase gás, e um modelo concentrado transiente de transferência de calor e massa para a fase particulada. Considerou-se a partícula com forma irregular e constituída de uma mistura binária formada por bagaço de cana-de-açúcar e água. A solução do modelo proposto foi obtida usando o software comercial Ansys CFX 12. Resultados do teor de umidade, temperatura, variações dimensionais e trajetória das partículas, e distribuição de velocidade, pressão e temperatura da fase gás no interior do ciclone são apresentadas e analisadas. Verificou-se que as componentes de velocidade axial e tangencial no interior do ciclone obtidos numericamente apresentaram boa concordância com dados experimentais disponibilizados na literatura e que as cinéticas de secagem, aquecimento, variações dimensionais e tempo de permanência das partículas (bagaço de cana-de-açúcar) são afetadas pela forma do perfil de velocidade de entrada da fase gasosa, pela velocidade de entrada das partículas e pelo sentido do fluxo de gás e partículas na entrada do duto de alimentação (horário e anti-horário). / In recent years, cyclones have been used as a modern drying technology. In this sense, this research proposes a numerical study to describe drying of sugarcane bagasse, using the cyclone as dryer. To this end, it was adopted the Eulerian-Lagrangian model in steady state. The Reynolds stress model was adopted to describe turbulence of the gas phase, while the lumped model in transient state was adopted to describe heat and mass transfer of the particulate phase (sugarcane bagasse). Particles were considered with irregular shape, composed of a binary mixture (solid part and water). The solution of the proposed model was obtained using the commercial software Ansys CFX 12. Results obtained for moisture content, temperature, dimensional variation, and paths of particles, as well as velocity distribution, pressure, and temperature of the gas phase inside the cyclone are presented and analyzed. It has been found that the obtained components for axial and tangential velocity inside the cyclone are in good agreement with experimental data available in the literature, and that the drying kinetics, heating, dimensional variations, and residence time of particles are affected by the velocity profile of the gas phase, by the velocity of particles, and the direction of flow of gas and particles at the entrance of the feed duct (clockwise and counter-clockwise).

Tendo em vista a atual crise energética e anseios por novas tecnologias de produção de biocombustíveis de forma sustentável, estudos de eficiência de produção de biocatalisadores têm se mostrado mais frequentes. Biocatalisadores como lipases, usadas na produção de biodiesel, têm alta eficiência de conversão, pouca formação de subprodutos, operação em condições mais amenas e podem ser produzidos de forma sustentável. A produção de lipases no cultivo em estado sólido é bem estudada por apresentar vantagens econômicas em aplicações industriais, como tratamento de efluentes e produção de biodiesel. O bagaço de malte é o principal subproduto da indústria de cervejaria, que representa cerca de 85 % do total de resíduos neste setor industrial, tendo excelentes perspectivas para os processos de biorrefinaria por seu baixo custo e presença de açúcares fermentescíveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar condições ideais de produção de lipase por Aspergillus brasiliensis cultivado em estado sólido sobre bagaço de malte usando planejamento experimental e, após, realizar cultivos em biorreator cilíndrico com passagem forçada de ar e biorreator de tambor agitado em escala piloto com condições otimizadas para avaliar melhores cenários de produção de lipase para aplicações industriais. A produção de lipase por cultivo em estado sólido foi otimizada usando análise do Delineamento Composto Central, metodologia de superfície de resposta e validada, com parâmetros ótimos obtidos de pH de 7,71, 11,34 % de óleo de soja a 32,74 ºC, apresentando atividade máxima, em 96 h, para esse cultivo de 8,17 U.g-1 As condições ótimas obtidas na análise estatística foram utilizadas para produzir lipase em diferentes tipos de biorreatores de estado sólido, obtendo resultados de produção maiores em biorreator com leito fixo e aeração forçada, com 9,83 U.g-1 de atividade de lipase. Além disso, foi utilizado o bagaço de malte fermentado liofilizado, chamado de Preparado Enzimático Sólido (PES), para avaliar a atividade da lipase e a conversão da reação de transesterificação. Resultados obtidos de atividade de lipase no fermentado sólidofoi de 7,35 U.g-1 de substrato, e obteve-se 2,15 % de conversão da transesterificação em 18 h de reação. Apesar de ser relativamente baixo o valor de conversão de ésteres etílicos, como a reação não foi otimizada, mais experimentos seriam necessários para avaliar a possibilidade de uso deste bagaço fermentado para produção de biodiesel. Apesar disso, valores de atividade de lipase no preparado enzimático foram relativamente parecidos com os valores encontrados nos extratos dos cultivos em bancada, mostrando ser possível o uso para finalidades como tratamento de efluentes oleosos ou biorremediação. / In view of current energy crisis, desire for new sustainable technologies for production of biofuels, biocatalysts efficiency studies appears more frequent. Biocatalysts such as lipases, used in production of biodiesel, have high conversion efficiency, less by-product formation, operation under milder conditions and can be produced in a sustainable way. The production of lipases in solid state cultivation is well studied because it presents economic advantages in industrial applications such as effluent treatment and biodiesel production. Malt bagasse is the main by-product of brewery industry, which accounts for about 85 % of total waste in this industrial sector, and has excellent prospects for biorefinery processes due to its low cost and presence of fermentable sugars. The objective of this work was to evaluate optimal conditions of lipase production by Aspergillus brasiliensis, grown in solid state cultivation of malt bagasse, using experimental design and, afterwards, perform cultivation in cylindrical bioreactor with forced aeration and pilot scale agitated drum bioreactor under optimal conditions to evaluate better scenarios of lipase production for industrial applications. The production of lipase in the solid state culture was optimized using Central Composite Design analysis and validated, with optimum parameters obtained as pH 7.71, 11.34 % of soybean oil at temperature of 32.74 ºC, presenting maximum lipase activity at 96 h, with 8,17 U.g-1 In addition, the optimal conditions obtained in the statistical analysis were used to produce lipase in different types of solid state bioreactors, obtaining higher production results in bioreactor with fixed bed and forced aeration, with 9.83 U.g-1 of lipase activity. Finaly, a Solid Enzymatic Preparation (SEP) was used to evaluate lipase activity and conversion of transesterification reaction. Results obtained for lipase activity of the fermented solid was 7.35 U.g-1, and 2.15% transesterification conversion was achieved in 18 h of reaction. Although conversion value of ethyl esters was relatively low, but as the reaction was not optimized, more experiments would be necessary to evaluate the possibility of using this fermented solid for biodiesel production. Nevertheless, values of lipase activity in the enximatic preparation were relatively similar with results found in the extracts of the bench scale cultures, showing that it is possible to use them for purposes such as treatment of oily effluents or bioremediation.

Orientador: Prof° Dr. Marcelo Modesto da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2015. / A matriz elétrica brasileira mostra a geração elétrica movida a biomassa com representatividade de 7,6%, terceira maior, em 2014. Apesar dos números favoráveis para a geração térmica, a tecnologia possui um limite no que diz respeito ao uso do energético. O bagaço de cana-de-açúcar constitui a biomassa com maior potencial de geração elétrica no Brasil. Visto a grande versatilidade da cana-de-açúcar, como oferta de alimento e energia (açúcar, etanol e insumo para energia elétrica), é preciso dimensionar o ciclo térmico para atender as demandas de vapor para o processo, energia elétrica para suprimento da planta e maior quantidade de excedente para venda de energia elétrica. Desta maneira, o presente trabalho estuda os principais elementos com o objetivo de desenvolver um módulo computacional para a simulação de sistemas de cogeração baseados no comportamento termodinâmico de sistemas de potência à vapor (Rankine). Para modelagem dos módulos e do ciclo termodinâmico do sistema de cogeração, foram considerados os conceitos termodinâmicos de balanço de massa, energia e exergia, baseados na Primeira e Segunda Lei da Termodinâmica, e conceitos de transferência de calor, baseados na diferença de temperatura média logarítmica. Os resultados obtidos mostraram que a metodologia disponível na literatura, para os volumes de controles da caldeira, está dentro dos limites de operação de uma planta real, com eficiências de primeira lei em torno de 84% e de segunda lei de 30%. A modelagem do condensador, turbina e bomba foram realizadas de acordo com os conceitos teóricos destes equipamentos. / Brazil¿s electricity matrix presents electricity generated from biomass with a 7,6% share, third major. Regardless of the thermal generation¿s favorable numbers, there is a limit to the technology when it comes to the use of the fuel. The sugarcane bagasse represents the biomass with the highest potential for electricity generation in Brazil. In view of the great versatility of sugarcane, as food supply and energy (ethanol and electricity), it is necessary to properly design the thermal cycle in order to meet the process steam demand, the plant energy requirements, and a higher amount of surplus energy to sell. The present work approaches the main elements of a cogeneration system in a sugarcane plant with the aim of developing a computational tool for the simulation of cogeneration systems based on the thermodynamic behaviour of steam power systems (Rankine). For the modelling of the modules and the thermodynamic cycle of the cogeneration system the thermodynamic concepts of mass, energy and exergy balances, according to the First and Second Laws of Thermodynamics, and the heat transfer concepts, based on the logarithmic mean temperature difference approach, were taken into account. The results demonstrate that the methodology available in the literature, concerning the control volume for the boiler, is within the operational limits of an actual boiler, with first law efficiency of about 84% and second law efficiency of 30%. The modelling of the condenser, turbine and pump were carried out according to the theoretical concepts of each equipment.