Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-09-02Bitstream added on 2014-06-13T20:59:58Z : No. of bitstreams: 1 figueiro_gg_me_ilha.pdf: 1622216 bytes, checksum: 6223c00cd61193ae623babff3571f19a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho teve por objetivo evidenciar os principais componentes químicos que influenciam o cultivo do cogumelo Pleurotus florida, bem como avaliar a composição química dos corpos de frutificação cultivados em diferentes resíduos agrícolas. Para tanto, foram utilizados seis resíduos agrícolas: palha de arroz (PA), palha de feijão (PF), palha de trigo (PT), palha de sorgo (PS), folha de bananeira (FB) e sabugo de milho (SM). Estes resíduos, coletados na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão da UNESP, Campus de Ilha Solteira, foram analisados quanto aos teores de macro (N, P, K, Ca, Mg) e micronutrientes (Fe, Mn e Zn), lignina, celulose, hemicelulose, cinzas e relação C/N. Foram avaliados: o tempo necessário para a colonização do substrato (corrida micelial), o início da formação de primórdios, o tempo total de cultivo, o número de cogumelos, a produção e a eficiência biológica utilizando a fórmula: EB = (peso fresco dos cogumelos/peso seco do substrato inicial) x 100. Além disso, os cogumelos foram avaliados quanto aos teores de macro (N, P, K, Ca e Mg) e micronutrientes (Fe, Mn e Zn) e o teor de proteínas. O substrato PF apresentou resultados semelhantes para produção (189,8 g/kg-1), EB (89,2%) e número de cogumelos (12) à PA, substrato utilizado tradicionalmente no cultivo de Pleurotus em escala comercial. Não foi possível atribuir apenas a um fator químico as altas produções e EB observadas em PA e PF e muito menos para a baixa produção em PS (77,8 g/kg-1) e SM (53,2 g/kg-1). No geral, substratos com conteúdo de N ao redor de 1,0%, relação C/N em torno de 45%, baixo teor lignina, alto conteúdo de cinzas e maiores teores de P, K e Ca foram os melhores para o cultivo de P. florida. Entre os macronutrientes analisados, P. florida apresentou maiores teores de K, seguido por P. O Ca e o Mg estiveram presentes em pequenas quantidades nos corpos... / This study aimed to show the main chemical components that influence the cultivation of the mushroom Pleurotus florida, and evaluate the chemical composition of fruiting bodies grown on different agricultural residues. For that, six agricultural residues were used: rice straw (RS), bean straw (BS), wheat straw (WS), sorghum straw (SS), banana leaf (BL) and cob of maize (CM). These wastes were collected at Teaching, Research and Extention Farm of UNESP, Campus of Ilha Solteira, analyzed for the levels of macro (N, P, K, Ca, and Mg) and micronutrients (Fe, Mn and Zn), lignin, cellulose, hemicellulose, ash and the C/N ratio. Was evaluated: spawn run time, earliness, the total time of cultivation and mushroom number, production and biological efficiency using the formula: EB = (fresh weight of mushrooms/dry weight of initial substrate) x 100. Moreover, the mushrooms were evaluated for levels of macro (N, P, K, Ca and Mg) and micronutrients (Fe, Mn and Zn) and protein content. The substrate BS showed similar results for yield (189,8 g/kg-1), EB (89,2%) and number of mushrooms (12) as RS substrate traditionally used for the cultivation of Pleurotus in commercial scale. Unable to allocate only the chemical factors and the high yields and EB observed in BS and RS, much less for the yield low in SS (77,8 g/kg-1) and CM (53,2 g/kg-1). In general, substrates with N content of around 1.0%, C/N ratio around 45%, low lignin content, high ash content, increased by higher levels of P, K, Ca were the best for the cultivation of P. florida. Among the macronutrients analyzed, P. florida with higher contents of K, followed by P. The Ca and Mg were present in small amounts in fruiting bodies. Among the micronutrients, Zn was present in high amount, followed by Fe and Mn. P. florida showed high ability to accumulate Zn. The mushrooms obtained in this work could not be considered a source of minerals... (Complete abstract click electronic access below)

Orientadores: Marlene Rita de Queiroz, Silvia Azucena Nebra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-15T23:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavichiolo_JoseRoberto_M.pdf: 6589687 bytes, checksum: ab8ab5674f0d22b082411fef5acebedd (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Na fabricação do suco de laranja concentrado congelado, para cada 100 kg de laranja são produzidos 55 kg de suco simples e os 45 kg restantes são os resíduos do processo constituídos de laranjas descartadas, casca, semente, borra de extração de óleo essencial, polpa lavada, que podem ser denominados, genericamente de "bagaço", material comumente destinado à produção de farelo de polpa cítrica alimentação animal. O consumo de energia térmica na fábrica de ração, setor responsável pela transformação do bagaço de laranja úmido em farelo de polpa cítrica é alto, principalmente para a secagem de bagaço peletizado. Levantamento realizado sobre o consumo e conservação de energia em uma unidade industrial no Estado de São Paulo mostrou que a demanda de energia térmica para produzir uma tonelada de ração foi equivalente ou superior à quantidade consumida para produzir uma tonelada de suco de laranja concentrado congelado. Este trabalho teve como objetivo o estudo com a finalidade de avaliar a utilização de um secador pneumático tipo "Flash" na produção do farelo de polpa cítrica para fabricação de ração animal, comparando-se sua eficiência com a do processo tradicional, no qual são utilizados secadores rotativos. Os secadores pneumáticos têm sido usados em escala crescente em muitos processos industriais, devido principalmente às vantagens inerentes a este tipo de equipamento e sua versatilidade na secagem, principalmente na remoção da umidade superficial. Considerando o universo dos trabalhos em secagem, são poucos os estudos encontrados na literatura que trata sobre o assunto, ainda mais os que envolvem estudos comparativos entre outros secadores. Deste modo torna-se importante o estudo destes secadores, sobretudo visando a obtenção de parâmetros energéticos, os quais constituem as informações básicas podendo se tornar uma alternativa aos métodos atualmente utilizados, sendo economicamente viável e especialmente apropriado a inúmeros tipos de produtos agrícolas. Foi efetuada a caracterização do material em relação à granulometria das partículas, volume específico real e aparente, ângulo de talude, velocidade terminal, poder calorífico, tanto para o resíduo úmido quanto para o seco. A determinação da eficiência térmica do secador Flash foi conduzida conforme Delineamento Central Composto Rotacional (DCCR) com três variáveis independentes: velocidade do ar no interior do secador, temperatura do ar de aquecimento e vazão de produto. Para a determinação do consumo energético foram utilizados indicadores, denominados figuras de mérito, relacionando a quantidade de energia necessária para evaporar 1 kg de água. Os resultados obtidos mostram um menor consumo energético no secador tipo Flash, mas se deve ter em mente que foi feita uma comparação entre um modelo de secador flash em escala piloto, não otimizado, com um industrial / Abstract: In the manufacture of frozen concentrate orange juice, if considered 100 kg of oranges, 55 kg of simple juice is extracted, producing in the end 45 kg of waste wich includes: discarded oranges, bagasse, peels, seeds, lees from essence oil extraction, washed pulp, which is generically called bagasse and is commonly used for animal feed food production. The consumption of thermal energy in the factories is high, especially in the dryng of pelleted bagasse. A survey carried on the conservation and consumption of energy in a industrial unit plant in the State of Sao Paulo showed that the demand for thermal energy to produce one ton animal feed was equivalent to or greater than the amount consumed to produce one ton of frozen concentrated orange juice. This study aimed at developing a research with the goal of evaluating the use of a pneumatic dryer type "Flash" in the production of dehydrated orange bagasse for the manufacturing of animal feed, in order to compare their efficiency with the traditional process which use rotary dryers. Pneumatic dryers have been widely used in industrial processes, due the advantages inherent in this type of equipment and its versatility in drying and specially in the removal of surface moisture. Within the universe of drying, studies, there are few examples in the literature that cope with the subject, even those involving comparative studies of other type of dryers, it's of great importance the study of these dryers, specially focusing on obtaining energy parameters, which constitute the basic information that may become an alternative to methods currently used. They are economically viable, especially suited to many types of agricultural products. A study was performed to characterize the material in relation to particle size, specific volume, real and apparent, angle of slope, terminal velocity, calorific value, for both wet and dry waste. The flash dryer thermal efficiency was determined in compliance to the Central Composite Rotable (CCR) with three independent variables: speed of the air inside the dryer, air temperature warming and flow of the product. For the determination of energy consumption indicators were used, called as figures of merit, relating the amount of energy required to evaporate 1 kg of water. The results show lower energy consumption in the dryer type Flash, it's necessary to emphasize that this comparison was made between a type of flash dryer for laboratory use, not optimized, with one for industrial use / Mestrado / Tecnologia Pós-Colheita / Mestre em Engenharia Agrícola

Studies into sources of alternative liquid transport fuel energy have identified agro-industrial wastes, which are lignocellulosic in nature, as a potential feedstock for biofuel production against the background of depleting nonrenewable fossil fuels. In South Africa, large quantities of apple and other fruit wastes, called pomace, are generated from fruit and juice industries. Apple pomace is a rich source of cellulose, pectin and hemicellulose, making it a potential target for utilisation as a lignocellulosic feedstock for biofuel and biorefinery chemical production. Lignocellulosic biomass is recalcitrant in nature and therefore its degradation requires the synergistic action of a number of enzymes such as cellulases, hemicellulases, pectinases and ligninases. Commercial enzyme cocktails, containing some of these enzymes, are available and can be used for apple pomace degradation. In this study, the degradation of apple pomace using commercial enzyme cocktails was investigated. The main focus was the optimisation of the release of sugar monomers that could potentially be used for biofuel and biorefinery chemical production. There is no or little information reported in literature on the enzymatic degradation of fruit waste using commercial enzyme mixtures. This study first focused on the characterisation of the substrate (apple pomace) and the commercial enzyme cocktails. Apple pomace was found to contain mainly glucose, galacturonic acid, arabinose, galactose, lignin and low amounts of xylose and fructose. Three commercial enzyme cocktails were initially selected: Biocip Membrane, Viscozyme L (from Aspergillus aculeatus) and Celluclast 1.5L (a Trichoderma reesei ATCC 26921 cellulase preparation). The selection of the enzymes was based on activities declared by the manufacturers, cost and local availability. The enzymes were screened based on their synergistic cooperation in the degradation of apple pomace and the main enzymes present in each cocktail. Viscozyme L and Celluclast 1.5L, in a 50:50 ratio, resulted in the best degree of synergy (1.6) compared to any other combination. The enzyme ratios were determined on Viscozyme L and Celluclast 1.5L based on the protein ratio. Enzyme activity was determined as glucose equivalents using the dinitrosalicylic acid (DNS) method. Sugar monomers were determined using Megazyme assay kits. There is limited information available on the enzymes present in the commercial enzyme cocktails. Therefore, the main enzymes present in Viscozyme L and Celluclast 1.5L were identified using different substrates, each targeted for a specific enzyme and activity. Characterisation of the enzyme mixtures revealed a large number of enzymes required for apple pomace degradation and these included cellulases, pectinases, xylanases, arabinases and mannanases in different proportions. Viscozyme L contained mainly pectinases and hemicellulases, while Celluclast 1.5L displayed largely cellulase and xylanase activity, hence the high degree of synergy reported. The temperature optimum was 50ºC for both enzyme mixtures and pH optima were observed at pH 5.0 and pH 3.0 for Viscozyme L and Celluclast 1.5L, respectively. At 37ºC and pH 5.0, the enzymes retained more that 90% activity after 15 days of incubation, allowing the enzymes to be used together with less energy input. The enzymes were further characterised by determining the effect of various compounds, such as alcohols, sugars, phenolic compounds and metal ions at various concentrations on the activity of the enzymes during apple pomace hydrolysis. Apart from lignin, which had almost no effect on enzyme activity, all the compounds caused inhibition of the enzymes to varying degrees. The most inhibitory compounds were some organic acids and metal ions, as well as cellobiose and xylobiose. Using the best ratio for Viscozyme L and Celluclast 1.5L (50:50) for the hydrolysis of apple pomace, it was observed that synergy was highest at the initial stages of hydrolysis and decreased over time, though the sugar concentration increased. The type of synergy for optimal apple pomace hydrolysis was found to be simultaneous. There was no synergy observed between Viscozyme L and Celluclast 1.5L with ligninases - laccase, lignin peroxidase and manganese peroxidase. Hydrolysing apple pomace with ligninases prior to addition of Viscozyme L and Celluclast 1.5L did not improve degradation of the substrate. Immobilisation of the enzyme mixtures on different supports was performed with the aim of increasing stability and enabling reuse of the enzymes. Immobilisation methods were selected based on the chemical properties of the supports, availability, cost and applicability on heterogeneous and insoluble substrate like apple pomace. These methods included crosslinked enzyme aggregates (CLEAs), immobilisation on various supports such as nylon mesh, nylon beads, sodium alginate beads, chitin and silica gel beads. The immobilisation strategies were unsuccessful, mainly due to the low percentage of immobilisation of the enzyme on the matrix and loss of activity of the immobilised enzyme. Free enzymes were therefore used for the remainder of the study. Hydrolysis conditions for apple pomace degradation were optimised using different temperatures and buffer systems in 1 L volumes mixed with compressed air. Hydrolysis at room temperature, using an unbuffered system, gave a better performance as compared to a buffered system. Reactors operated in batch mode performed better (4.2 g/L (75% yield) glucose and 16.8 g/L (75%) reducing sugar) than fed-batch reactors (3.2 g/L (66%) glucose and 14.6 g/L (72.7% yield) reducing sugar) over 100 h using Viscozyme L and Celluclast 1.5L. Supplementation of β- glucosidase activity in Viscozyme L and Celluclast 1.5L with Novozyme 188 resulted in a doubling of the amount of glucose released. The main products released from apple pomace hydrolysis were galacturonic acid, glucose and arabinose and low amounts of galactose and xylose. These products are potential raw materials for biofuel and biorefinery chemical production. An artificial neural network (ANN) model was successfully developed and used for predicting the optimum conditions for apple pomace hydrolysis using Celluclast 1.5L, Viscozyme L and Novozyme 188. Four main conditions that affect apple pomace hydrolysis were selected, namely temperature, initial pH, enzyme loading and substrate loading, which were taken as inputs. The glucose and reducing sugars released as a result of each treatment and their combinations were taken as outputs for 1–100 h. An ANN with 20, 20 and 6 neurons in the first, second and third hidden layers, respectively, was constructed. The performance and predictive ability of the ANN was good, with a R² of 0.99 and a small mean square error (MSE). New data was successfully predicted and simulated. Optimal hydrolysis conditions predicted by ANN for apple pomace hydrolysis were at 30% substrate (wet w/v) and an enzyme loading of 0.5 mg/g and 0.2 mg/mL of substrate for glucose and reducing sugar, respectively, giving sugar concentrations of 6.5 mg/mL and 28.9 mg/mL for glucose and reducing sugar, respectively. ANN showed that enzyme and substrate loadings were the most important factors for the hydrolysis of apple pomace.

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O processamento da cana gera vários co-produtos tais como, o bagaço e a palha, sendo esta considerada um dos principais resíduos gerados devido à mecanização da colheita. Assim, a disponibilidade e a composição desse resíduo de cana-de-açúcar têm impulsionado muitas pesquisas para o desenvolvimento de tecnologias que proporcionem o seu aproveitamento efetivo. Este trabalho teve como objetivo a separação dos principais componentes da palha de cana-de-açúcar para a obtenção de insumos químicos com maior valor econômico, sendo proposta a obtenção, caracterização e modificação da celulose desta biomassa vegetal, a ser utilizada na síntese da carboximetilcelulose (CMC) partindo da celulose branqueada por meio da combinação do processo químico com o enzimático, utilizando xilanase. Foi também avaliada a influência nas propriedades mecânicas, termogravimétricas e morfológicas das poliuretanas, ao adicionar-se celulose a esses polímeros obtidos a partir de óleo de mamona (Ricinus communis L.). A palha de cana foi pré-tratada por explosão a vapor e submetida à deslignificação alcalina. Foi realizado, posteriormente, o tratamento utilizando-se xilanase e então, a polpa foi branqueada com peróxido de hidrogênio. A polpa branqueada obtida foi utilizada para obtenção de CMC. Foi determinado o ganho de massa após a reação de obtenção e o grau de substituição da CMC obtida. A polpa deslignificada (celulose) foi utilizada como reforço para obtenção de biocompósitos com poliuretana obtida a partir do óleo de mamona. Os biocompósitos obtidos foram analisados por calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TGA), foram determinadas as propriedades mecânicas, microscopia eletrônica de varredura e estudo de absorção de água. A adição de fibras de palha em matriz de PU de óleo de mamona melhorou as propriedades mecânicas comparado à matriz pura, e uma possível redução no custo sugere uma aplicação industrial do produto final. / The sugarcane processing generates various agricultural byproducts such as bagasse and straw, which is considered one of the main waste generated due to the mechanization of the harvest in Brazil. Thus, the availability and composition of sugarcane straw have driven a great effort to develop technologies that provide its effective utilization. This study aimed to separate the main components of sugarcane straw to obtain chemical products with higher economic value, and the proposed obtainment is the modification and characterization of cellulose biomass to be used in the synthesis of carboxymethylcellulose (CMC) based on the bleached pulp through a combination of chemical process with the enzyme, using xylanase. It was also studied the influence in mechanical, thermal and morphological properties of polyurethane obtained from castor oil (Ricinus Communis L.) reinforced composites. Sugarcane straw was pretreated by steam explosion, delignified, treated with xylanase and bleached with hydrogen peroxide. The bleached cellulose obtained was used to produce CMC. It was determined the mass gain and the degree of substitution of the obtained CMC. The delignified pulp (cellulose) was used as reinforcement in composites of polyurethane obtained from castor oil. The biocomposites were analysed by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TGA), and it was also determined the mechanical properties, scanning electron microscopy (SEM) and water absorption. The incorporation of sugarcane straw fibers in the polyurethane matrix improved the mechanical properties compared with the pure matrix, and a possible reduction in the costs of production suggests a industrial application of the material.

Avaliou-se o efeito das doses dos metais, cádmio e níquel, na velocidade de degradação da matéria orgânica adicionada ao solo através de torta de filtro em ensaios de respirometria. O solo utilizado, Latossolo Vermelho Amarelo de textura média, foi amostrado a uma profundidade de 0-20 cm. Foram aplicadas doses de 0; 28; 56; 112 e 200 mg kg-1 de cádmio e 0; 62,5; 125; 250 e 500 mg kg-1 de níquel como CdCl2.2,5H2O e NiCl2.6H2O, respectivamente. As doses de torta de filtro foram de 0, 40, 80 e 120 Mg ha-1, definidas com base nas doses normalmente aplicadas no cultivo de cana. Na instalação dos experimentos, as massas requeridas dos metais foram adicionadas a 800 g de solo, após a incorporação da torta de filtro. Foram empregados potes de vidro com tampa vedante e capacidade de 2 L, contendo solo umedecido para atingir 80% da capacidade máxima de retenção de água. A incubação foi conduzida à temperatura de 28oC durante 72 dias. Os dois ensaios de incubação, um para cádmio e outro para níquel, foram conduzidos em esquema fatorial 5 x 4, em delineamento inteiramente casualizado, com 3 repetições. O CO2 liberado do solo foi absorvido em solução de NaOH e quantificado por método condutimétrico. No solo, após o período de incubação, foram determinados: pH (H2O) e a fração do metal extraído por solução DTPA-TEA pH 7,3. Curvas de respiração foram estabelecidas a partir das quantidades acumuladas de CO2 liberado e ajustadas ao modelo duplo de cinética de primeira ordem. O efeito dos metais foi avaliado em função das constantes de velocidade obtidas nos ajustes. Considerando-se o pH do solo, medido no final da incubação, observou-se tendência de elevação do pH em função das doses de cádmio aplicadas nas maiores doses de torta de filtro. Para o níquel, na ausência de torta de filtro ou na dose de 40 Mg ha-1 não ocorreu resposta, por outro lado, observou-se um efeito mais expressivo a elevação do pH na dose de 120 Mg ha-1 de torta de filtro e na presença de 500 mg kg-1 de níquel. De maneira geral, a extração de cádmio do solo, ao final do experimento, através da solução DTPA-TEA pH 7,3 foi maior que a de níquel. A torta de filtro afetou mais a eficiência de extração do níquel do que do cádmio. A produção total de CO2 acumulada foi afetada negativamente tanto pelo cádmio como pelo níquel em proporção direta às doses dos metais. Observou-se ainda um efeito positivo dos metais sobre a velocidade de degradação, ou seja, os parâmetros cinéticos indicaram que, sob efeito dos metais estudados, a torta de filtro é degradada em menor proporção, mas de maneira mais rápida. Considerando-se a porcentagem de degradação da matéria orgânica, conclui-se que o efeito negativo de cádmio e níquel estudados foi similar, com uma redução de 46 e 48 %, respectivamente. O efeito do cádmio na degradação foi mais pronunciado na dose de 50 mg kg-1, enquanto que o efeito do níquel variou linearmente com o aumento das doses do metal. / It was evaluated the effect of doses of nickel and cadmium on the degradation of the organic matter applied to soil by means of filter cake in a respirometry trial. Soil employed was Latossolo Vermelho Amarelo, sampled in the field at depth of 0-20 cm. It were applied doses of 0; 28; 56; 112 and 200 mg kg-1 Cd and 0; 62,5; 125; 250 and 500 mg kg-1 Ni as CdCl2.2,5H2O and NiCl2.6H2O, respectively. The filter cake doses were 0, 40, 80 e 120 Mg ha-1, defined in a sugarcane crop basis. In the start of the experiment, a require metals mass was added to 800g soil mass, after filter cake incorporation. It were applied 2 liter glass flask with a closed stopple. Soil moisture was adjusted to 80% of the water holding capacity value and the incubation carried out at 28 degrees Celsius during 72 days. The two trials, one for nickel and the other for cadmium, were established in a 5 x 4 factorial and fully randomized design with 3 replications. The CO2 gas evolved from soil due to microbial respiration was absorbed in a fixed volume of NaOH solution and its amount was then estimated by a condutometric method. After the incubation period the soil pH and the metal content extracted by the DTPA-TEA pH 7,3 solution were determined. Respiratory curves were established through the accumulated amount of CO2 evolved from soil using a double phase first order kinetics model and the metal effect was analyzed with basis on the first order rate constants. The metals effect was evaluated in constant velocity role obtained by adjusts. Considering the soil pH, measured at the end of the incubation period, it was observed a trend of pH increasing as doses of cadmium increase, applied on the greater filter cake doses. Concerning nickel, in filter cake absence or in the 40 Mg ha-1 dose of there was no response and the most expressive effect of pH rising occurred in dose of 120 Mg ha-1 of filter cake in the presence of 500 mg kg-1 nickel. In general the extraction of cadmium in the soil, at the end of the experiment, by solution DTPA-TEA pH 7,3 was greater than nickel. The filter cake affected more the efficiency extraction of nickel than cadmium. The accumulated total CO2 production was affected negatively as cadmium as for nickel in direct ratio to the doses of the metals. It was still observed a positive effect of metals on the degradation speed of filter cake organic matter. The kinetic parameters indicated that, under effect of studied metals, the filter cake is degraded in a lesser ratio, but in a faster manner. Considering the percentage of organic material degradation, it was concluded that the negative effect of cadmium and nickel was similar, with a reduction of 46 and 48 %, respectively. The cadmium effect on the degradation was more pronounced with 50 mg kg-1, while the nickel effect rose linearly with metal doses increase.

Avaliou-se o efeito das doses dos metais, cádmio e níquel, na velocidade de degradação da matéria orgânica adicionada ao solo através de torta de filtro em ensaios de respirometria. O solo utilizado, Latossolo Vermelho Amarelo de textura média, foi amostrado a uma profundidade de 0-20 cm. Foram aplicadas doses de 0; 28; 56; 112 e 200 mg kg-1 de cádmio e 0; 62,5; 125; 250 e 500 mg kg-1 de níquel como CdCl2.2,5H2O e NiCl2.6H2O, respectivamente. As doses de torta de filtro foram de 0, 40, 80 e 120 Mg ha-1, definidas com base nas doses normalmente aplicadas no cultivo de cana. Na instalação dos experimentos, as massas requeridas dos metais foram adicionadas a 800 g de solo, após a incorporação da torta de filtro. Foram empregados potes de vidro com tampa vedante e capacidade de 2 L, contendo solo umedecido para atingir 80% da capacidade máxima de retenção de água. A incubação foi conduzida à temperatura de 28oC durante 72 dias. Os dois ensaios de incubação, um para cádmio e outro para níquel, foram conduzidos em esquema fatorial 5 x 4, em delineamento inteiramente casualizado, com 3 repetições. O CO2 liberado do solo foi absorvido em solução de NaOH e quantificado por método condutimétrico. No solo, após o período de incubação, foram determinados: pH (H2O) e a fração do metal extraído por solução DTPA-TEA pH 7,3. Curvas de respiração foram estabelecidas a partir das quantidades acumuladas de CO2 liberado e ajustadas ao modelo duplo de cinética de primeira ordem. O efeito dos metais foi avaliado em função das constantes de velocidade obtidas nos ajustes. Considerando-se o pH do solo, medido no final da incubação, observou-se tendência de elevação do pH em função das doses de cádmio aplicadas nas maiores doses de torta de filtro. Para o níquel, na ausência de torta de filtro ou na dose de 40 Mg ha-1 não ocorreu resposta, por outro lado, observou-se um efeito mais expressivo a elevação do pH na dose de 120 Mg ha-1 de torta de filtro e na presença de 500 mg kg-1 de níquel. De maneira geral, a extração de cádmio do solo, ao final do experimento, através da solução DTPA-TEA pH 7,3 foi maior que a de níquel. A torta de filtro afetou mais a eficiência de extração do níquel do que do cádmio. A produção total de CO2 acumulada foi afetada negativamente tanto pelo cádmio como pelo níquel em proporção direta às doses dos metais. Observou-se ainda um efeito positivo dos metais sobre a velocidade de degradação, ou seja, os parâmetros cinéticos indicaram que, sob efeito dos metais estudados, a torta de filtro é degradada em menor proporção, mas de maneira mais rápida. Considerando-se a porcentagem de degradação da matéria orgânica, conclui-se que o efeito negativo de cádmio e níquel estudados foi similar, com uma redução de 46 e 48 %, respectivamente. O efeito do cádmio na degradação foi mais pronunciado na dose de 50 mg kg-1, enquanto que o efeito do níquel variou linearmente com o aumento das doses do metal. / It was evaluated the effect of doses of nickel and cadmium on the degradation of the organic matter applied to soil by means of filter cake in a respirometry trial. Soil employed was Latossolo Vermelho Amarelo, sampled in the field at depth of 0-20 cm. It were applied doses of 0; 28; 56; 112 and 200 mg kg-1 Cd and 0; 62,5; 125; 250 and 500 mg kg-1 Ni as CdCl2.2,5H2O and NiCl2.6H2O, respectively. The filter cake doses were 0, 40, 80 e 120 Mg ha-1, defined in a sugarcane crop basis. In the start of the experiment, a require metals mass was added to 800g soil mass, after filter cake incorporation. It were applied 2 liter glass flask with a closed stopple. Soil moisture was adjusted to 80% of the water holding capacity value and the incubation carried out at 28 degrees Celsius during 72 days. The two trials, one for nickel and the other for cadmium, were established in a 5 x 4 factorial and fully randomized design with 3 replications. The CO2 gas evolved from soil due to microbial respiration was absorbed in a fixed volume of NaOH solution and its amount was then estimated by a condutometric method. After the incubation period the soil pH and the metal content extracted by the DTPA-TEA pH 7,3 solution were determined. Respiratory curves were established through the accumulated amount of CO2 evolved from soil using a double phase first order kinetics model and the metal effect was analyzed with basis on the first order rate constants. The metals effect was evaluated in constant velocity role obtained by adjusts. Considering the soil pH, measured at the end of the incubation period, it was observed a trend of pH increasing as doses of cadmium increase, applied on the greater filter cake doses. Concerning nickel, in filter cake absence or in the 40 Mg ha-1 dose of there was no response and the most expressive effect of pH rising occurred in dose of 120 Mg ha-1 of filter cake in the presence of 500 mg kg-1 nickel. In general the extraction of cadmium in the soil, at the end of the experiment, by solution DTPA-TEA pH 7,3 was greater than nickel. The filter cake affected more the efficiency extraction of nickel than cadmium. The accumulated total CO2 production was affected negatively as cadmium as for nickel in direct ratio to the doses of the metals. It was still observed a positive effect of metals on the degradation speed of filter cake organic matter. The kinetic parameters indicated that, under effect of studied metals, the filter cake is degraded in a lesser ratio, but in a faster manner. Considering the percentage of organic material degradation, it was concluded that the negative effect of cadmium and nickel was similar, with a reduction of 46 and 48 %, respectively. The cadmium effect on the degradation was more pronounced with 50 mg kg-1, while the nickel effect rose linearly with metal doses increase.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-21Bitstream added on 2014-06-13T20:12:59Z : No. of bitstreams: 1 villavelez_ha_me_sjrp.pdf: 807308 bytes, checksum: 262020576b600a66d35be63d82b014a7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A banana é a fruta com maior produção mundial, sendo plantada em quase todos os continentes. Devido à grande oferta de banana no mercado, é notável a existência de problemas com a geração de resíduos causados por desperdícios (fruta sobremadura) e material celulósico gerado no cultivar. O presente trabalho tem como objetivo principal a aplicação do processo de secagem para resíduos do cultivar da banana nanica (Mussa spp. Haploide AAB ), visando seu possível aproveitamento na indústria. Resíduos de banana tipo nanica (casca, pedicelo, pedúnculo) e polpa foram caracterizados quimicamente, encontrando valores de cinza, umidade, matéria seca, proteína, lipídeos e carboidratos totais muito próximos à literatura. A relação entre o conteúdo de umidade e a atividade de água proporciona informações uteis para a armazenagem e processamento destes resíduos. Na pesquisa foram determinadas isotermas de desorção para casca, pedicelo e polpa de banana a seis temperaturas (20, 30, 40, 50, 60 e 70°C), na faixa de conteúdo de umidade entre 0,001-6,360 kg·kg -1 e atividades de água entre 0,02-0,907. O modelo teórico de GAB foi empregado para a modelagem das isotermas de desorção. Foi proposta a segunda derivada da solução analítica da equação de Clausius-Clapeyron para calcular o calor isostérico de sorção, a entropia diferencial e, a energia livre de Gibbs, através do modelo de GAB quando o efeito da temperatura em equilíbrio higroscópico é considerado. Experimentos de secagem para casca de banana foram realizados em um secador de leito fixo, a três diferentes velocidades de ar (2.5, 1.5 e 1.0 m·s -1 ), e quatro temperaturas (40, 50, 60 e 70°C). Os modelos de Peleg, Lewis, Henderson-Pabis e difusivo, foram empregados na modelagem das curvas de secagem. Na análise gráfica, encontrou-se que a velocidade de ar não influência no tempo final secagem... / Banana is the most produced fruit in the world, being planted in every continent. Due to the large supply bananas in the market, the existence of problems with waste generation caused for overripe fruit and cellulosic material is noteworthy. The objective of this paper is the drying process implementation for banana waste, variety nanica (Mussa spp. Haploid AAB), for a possible application in the industry. Waste (peel, pedicel and peduncle) and pulp of banana nanica were characterized chemically, where values of ash, protein, fat, carbohydrates, and water were quantified, showing similar results with literature. The relationship between moisture content and water activity provides useful information for processing and storage of banana waste. The desorption isotherms of peel, pedicel and pulp of overripe bananas were determined at six different temperatures (20, 30, 40, 50, 60 and 70ºC) over wide ranges of moisture content (0,001–6,360 kg kg-1 d.b.) and water activity (0,02– 0,907). The theoretical model of GAB was used for modeling the desorption isotherms. An analytical solution of the Clausius-Clapeyron equation was proposed to compute the isosteric heat of sorption, the differential entropy, and the Gibbs’ free energy, by means of the GAB model when the effect of temperature on hygroscopic equilibrium is considered. Drying kinetics for peel banana in convective hot air forced equipment were determined, at three air velocities (2.5, 1.5 and 1.0 m·s -1 ), and four temperatures (40, 50, 60 and 70 ° C). The models of Peleg, Lewis, Henderson-Pabis, and diffusive were used to the modeling of drying curves. In the graphical analysis, for all experiments, air velocity does not influence in the final time of drying, showed a decreasing rate period of drying. Finally, acid hydrolysis of dry peel banana was performed by using a central composite design experimental with three... (Complete abstract click electronic access below)

Os elevados preços das matérias primas utilizadas em rações para a criação de animais monogástricos, tem obrigado a busca de novas fontes alimentares principalmente na forma de co-produtos. Dentre os diversos co-produtos advindos de atividades agroindustriais, podemos citar o resíduo de cervejaria com potencial para substituir parcialmente os alimentos convencionais das rações. Diante do exposto, foram realizados dois experimentos na Unidade de Ensino e Pesquisa de Avicultura do Campus Dois Vizinhos - UTFPR. No primeiro experimento, que teve período de duração de 1 a 21 dias, foram utilizados 714 pintainhos, com peso médio inicial de 44,7+/-0,3g, distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, com 6 níveis crescentes de inclusão de resíduo de cervejaria, com 7 repetições e 17 animais por unidade experimental. Enquanto que no segundo experimento, com período de 21 a 42 dias, foram utilizados 546 pintos de corte com 21 dias de idade, peso médio de 865 +/- 8 g, distribuídos em um delineamento e tratamentos semelhantes ao experimento I e com 14 aves por repetição. As aves foram pesadas na chegada, 21 e 42 dias no experimento I e aos 21 e 42 dias no experimento II para determinação do desempenho dos animais nestas fases. No experimento I, aos 21 dias, foram coletas amostras de sangue de 2 aves por unidade experimental, bem como abatidas 2 aves para avaliação da composição corporal e desenvolvimento das vilosidades intestinais e mais 2 aves aos 42 dias para avaliar os possíveis efeitos residuais dos tratamentos no rendimento de carcaça e cortes nobres. Enquanto que no experimento II, aos 42 dias de vida, também foram coletadas amostras de sangue de duas aves, bem como abatida 1 ave por unidade experimental para avaliação da composição corporal e outra 1 ave por repetição para avaliação do rendimento de carcaça e cortes nobres e desenvolvimento das vilosidades intestinais. Todas as aves foram sacrificadas por deslocamento cervical. As análises estatísticas dos níveis estudados foram realizadas pelo programa Sistema de Análises Estatísticas – SAEG (Universidade Federal de Viçosa – UFV, 1999). / The high prices of the raw materials used in diets for the creation of monogastric animals, is forced to search for new food sources mainly as byproducts. Among the various co-products arising from agro-industrial activities, we can mention the potential to brewery waste to partially replace conventional food rations. Given the above, two experiments were conducted at the Teaching Unit and Campus Poultry Research Dois Vizinhos - UTFPR. In the first experiment, which had duration of 1-21 days 714 chicks were used, with average weight 44,7+/- 0,3g, distributed in a completely randomized design with 6 increasing levels of brewery waste inclusion with 7 replicates of 17 animals each. While in the second experiment, with from 21 to 42 days, were used 546 broiler chicks at 21 days old, average weight of 865 +/- 8g, distributed in a design and treatments similar to the first experiment and 14 birds per repetition. The birds were weighed on arrival, 21 and 42 days in experiment I and at 21 and 42 days in the second experiment to determine the performance of animals in these phases. In the first experiment, 21 days, blood samples of two birds were collected by experimental unit and killed 2 birds to assess body composition and development of the intestinal villi and 2 birds at 42 days to assess the possible residual effects of treatments on carcass yield and prime cuts. While in the second experiment, after 42 days of life also blood samples of two birds were collected and slaughtered one bird per experimental unit for assessment of body composition and another one bird by repetition to evaluate the carcass yield and prime cuts and development of the intestinal villi. All birds were sacrificed by cervical dislocation. Statistical analyzes of the studied levels were carried out by the Statistical Analysis System program - SAEG (Universidade Federal de Viçosa - UFV, 1999).

Ao abordar o tema contaminação ambiental, logo se recorda a quantidade de resíduos domésticos e urbanos, que são gerados nas cidades e metrópoles, os quais muitas vezes não recebem nenhum tipo de tratamento. Porém, problemas de contaminação ambiental também estão vinculados à agricultura, onde são gerados resíduos orgânicos com elevados potenciais poluidores. Dessa forma, o projeto objetivou estudar o processo de codigestão anaeróbia de dejetos bovinos e suínos oriundos de sistemas de produção de suínos e atividade pecuária leiteira, como alternativa para tratamento destes tipos de matrizes, além de investigar a eficiência do biofertilizante produzido a partir das matrizes de resíduos em cultura de milho. Para isso, se coletaram amostras de dejetos de bovinos e suínos para caracterização e posterior utilização nos ensaios com tratamentos diferentes. Na sequência se fez a preparação das amostras para os ensaios utilizando-se de inoculos diferenciados (in natura, inoculo da rede de saneamento básico e inoculo isolado de dejeto bovino) com o propósito de avaliar a degradação dos dejetos via codigestão anaeróbia. Em cada ensaio citado se fizeram vinte tratamentos, via planejamento fatorial 2³, com seis pontos centrais, sendo as variáveis de entrada: tempo, fração de sólidos e razão de mistura; e as variáveis respostas (dependentes): pH, razão AV/AL, umidade, série de sólidos, razão SV/ST, redução de sólidos totais, DQO, redução de DQO, nitrogênio total, fósforo e potássio. Fez-se depois o estudo cinético do processo, se utilizando do ensaio in natura com proporção de mistura de 75% em dejeto suíno e 25% em dejeto bovino, com fração de sólidos de 8,9%, mediante Teste de Tukey. Após a estabilização da biomassa utilizada, fez-se a aplicação do biofertilizante em cultura de milho, comparando-se com fertilizante comercial (ureia), verificando-se o crescimento e desenvolvimento desta cultura. No planejamento fatorial se concluiu mediante análise de Tukey e considerando a importância de cada variável resposta que o ensaio in natura apresentou as melhores condições operacionais, pois se teve o maior número de variáveis respostas sendo consideradas satisfatórias, como razão AV/AL, razão SV/ST e redução da DQO. Observou-se durante o estudo cinético que a biomassa apresentou estabilização próxima aos vinte dias de tratamento, indicando a degradação orgânica dos dejetos em codigestão e produção de biofertilizante, o qual é mais estável e menos poluente ao ambiente, sendo utilizado como opção no processo de fertilização de culturas agrícolas como o milho. No que diz respeito à utilização do biofertilizante (40 kg.ha-1), notou-se semelhança deste se comparado à ureia (40 kg.ha-1) para o cultivo de milho, podendo ser uma alternativa interessante de destinação dos dejetos, diminuindo a poluição ambiental causada pelo manejo inadequado. / When discussing environmental contamination, just remember the amount of domestic and urban waste that are generated in towns and cities, which often do not receive any treatment. However, problems of environmental contamination are linked to agriculture, where organic waste with high potential polluters is generated. This way, the project had the objective of studying the anaerobic codigestion process of cattle and pig waste from the swine production systems and dairy farming activity, as an alternative to the treatment of these kinds of matrices, as well as to investigate the efficiency of biofertilizer matrices produced from the waste in cultured maize. For this, samples of manure from cattle and pigs were collected for characterization and subsequent use in the tests with different treatments. Then, the preparation of samples for the tests using the different inocula were made (in natura, inoculum of sanitation and inoculum isolated from bovine manure), in order to evaluate the degradation of waste via anaerobic codigestão. In each test mentioned twenty treatments were made, via 2³ factorial design with six central points, where the input variables: time, fraction of solids and mixing ratio; and the response variables (dependent): pH, ratio AV/AL, moisture, solids, ratio SV/ST, reduction of total solids, COD, reduction of COD, total nitrogen, phosphorus and potassium. It was made after the kinetic study of the process, using the test in natura mix ratio of 75% in swine manure and 25% in cattle manure with solid fraction of 8.9% by the Tukey test. After stabilization of the biomass used, there was the application of biofertilizers in crop maize compared with commercial fertilizer (urea), verifying the growth and development of this culture. In factorial design was completed by Tukey analysis and considering the importance of each variable response that the test in natura presented the best operating conditions, because it had the largest number of variable responses being considered satisfactory ratio as AV / AL, ratio SV / ST and COD reduction. It was observed during the kinetic study that biomass showed stabilization next to twenty days of treatment, indicating the degradation of organic waste in codigestão and biofertilizer production, which is more stable and less polluting to the environment, being used as an option in process fertilization of agricultural crops such as maize. Regarding the use of biofertilizers (40 kg.ha-1), this similarity was noted compared to urea (40 kg.ha-1) for the cultivation of maize and it may be an interesting alternative for allocation of waste, reducing environmental pollution caused by improper handling.