Orientador: Alcides Lopes Leão / Banca: Isabel Cristina Takitane / Banca: Valdir Schalch / Resumo: As áreas urbanas caracterizam-se pela alta produção de resíduos biogênicos, tanto de origem domiciliar quanto de atividades comerciais, como restaurantes e lanchonetes. Esses resíduos geralmente são aterrados, ou descartados em lixões e terrenos baldios. A compostagem desses resíduos evita o acúmulo em aterros, diminui o impacto ambiental, aumenta o tempo de vida útil destes locais e promove a geração de insumos orgânicos para a agricultura. Apesar de existir desde os primeiros cultivos agrícolas do homem, esta prática permanece pouco difundida e praticada no contexto nacional. Este estudo foi dividido em dois capítulos: o primeiro visa caracterizar a atuação do "Ciclo Limpo" no município de Botucatu/SP, empreendimento de coleta e compostagem, como um modelo de gerenciamento descentralizado de resíduos biogênicos. O segundo capítulo visa comparar o processo de compostagem dos resíduos biogênicos domiciliares utilizando-se diferentes biomassas (serragem de Pinus, cavaco de eucalipto e fibra de bambu) para que se entenda qual destes pode contribuir na produção do melhor composto, se adequando melhor ao processo. O "Ciclo Limpo" vem desenvolvendo um modelo de gerenciamento de grande importância para a gestão descentralizada dos resíduos biogênicos, reduzindo o impacto ambiental através da disposição adequada e produzindo um composto de qualidade agronômica. Com relação ao processo de compostagem, a serragem e o cavaco de eucalipto apresentaram resultados semelhantes e ambos demo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The urban areas are characterized by the high production of biogenics solid waste, both of home origin and commercial, such as restaurants and snack bars. These wastes are usually grounded, or discarded in dumps and vacant lots. Composting of these wastes avoids landfill accumulation, reduces environmental impact, increases shelf life, and promotes the generation of organic inputs for agriculture. Although it existed since the first agricultural crops by humankind, this practice remains little spread and practiced in the national context. This study was divided in two chapters: the first one aims to characterize the performance of the "Clean Cycle" ("Ciclo Limpo") in the city of Botucatu / SP, a collection and composting project, as a decentralized biogenic waste management model. The second chapter aims to compare the composting process of household biogenic waste using different biomass (Pinus sawdust, Eucalyptus barks and bamboo fiber) in order to understand which of these can contribute to the production of the best compost, becoming better suited to the process. The "Clean Cycle" has been developing a management model of great importance for the decentralized management of biogenic waste, reducing the environmental impact through proper disposal and producing a quality compost. Regarding the composting process, sawdust and Eucalyptus bark showed similar results and both showed to be suitable biomass for composting, differently than bamboo fiber. / Mestre

Orientador: Lorena Benathar Ballod Tavares. / Co-orientador: Patricia Raquel Silva Zanoni. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Centro de Ciências Tecnológicas.

Orientador: Marcos Vinicius Winckler Caldeira. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.

Orientador: Kléber Pereira Lanças / Coorientador: Saulo Philipe Sebastião Guerra / Banca: Marcelo de Almeida Silva / Banca: Otávio Camargo Campoe / Banca: José Mauro Santana da Silva / Banca: Rodrigo Eiji Hakamada / Resumo: Com a necessidade de buscar espécies florestais mais eficientes na utilização dos recursos naturais como luz, água e nutrientes, o que pode possibilitar um incremento da biomassa da parte aérea, o objetivo do presente trabalho foi o de quantificar as taxas de crescimento, eficiência da utilização da luz, água e nutrientes de florestas energéticas sob mesmas condições de solo, altitude e manejo. Foram utilizados plantios adensados de Bambusa vulgaris, híbrido espontâneo de Eucalyptus urophylla - clone AEC-144, híbrido interespecífico de Eucalyptus grandis × Eucalyptus urophylla - clone LW07 e Salix nigra. A determinação da produtividade primária líquida do tronco (PPLT), eficiência do uso da luz (EUL), eficiência do uso da água (EUA) foram obtidas através de acompanhamentos mensais e individuais em 15 plantas por espécie, no período de 12 meses. Foi obtido dados de: diâmetro e altura total das plantas, e posteriormente, taxa fotossintética (A), taxa transpiratória (E) e condutância estomática (gs). Foi realizada ainda a determinação do índice de vegetação e a coleta de amostras para determinação de macro e micronutrientes em laboratório. A espécie B. vulgaris apresentou o maior valor de biomassa por planta e, consequentemente, os maiores incrementos em matéria seca por planta (8,07 kg pl-1 e 1,56 kg pl-1 ano-1, respectivamente), no entanto, observou-se que clone de E. urophylla AEC-144 obteve maior eficiência no uso da luz por área (1,80 g MJ-1) e maior eficiência intrínseca n... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the search for forest species more efficient in the use of resources (light, water and nutrients) to increase aerial biomass, this study aimed to quantify the growth, light, water and nutrients use efficiency of short rotation plantations under the same conditions of soil altitude and management of Bambusa vulgaris, the spontaneous hybrid of Eucalyptus urophylla - clone AEC-144, interspecific hybrid of Eucalyptus grandis × Eucalyptus urophylla - clone LW07 and Salix nigra. To determine truck net primary productivity trunk (TNPP), light use efficiency (LUE) and water use efficiency (WUE), 15 plants per treatment were monitored monthly for 12 months. Plants diameter and total height were collected, as well as photosynthetic rate (A), transpiration rate (E) and stomatal conductance (gs), using infrared gas analyzer (IRGA) (LI-COR 6400). Vegetation index was also obtained using AccuPAR (LP-80) ceptometer and were collected samples for determination of macro and micronutrients in the laboratory. Bambusa vulgaris was the species that obtained the highest biomass per plant ratio and consequently higher net primary productivity (8.07 kg pl-1 and 1.56 kg pl-1 year-1, respectively), however, clone AEC-144 showed higher light use efficiency per area (1.80 g MJ-1) and higher intrinsic water use efficiency (68.09 μmol CO2 mol H2O-1). Clone LW07 obtained the highest value (4.93 μmol CO2 mol H2O-1) of instantaneous water use efficiency, when compared to other species. There was a differe... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

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Orientador : Carlos Roberto Sanquetta / Coorientador : Dra. Graciela Ines Bolzon de Muniz e Prof. Dr. Eduardo Bittencourt Sydney / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Bioenergia. Defesa: Curitiba, 08/04/2016 / Inclui referências : f. 80-86 / Resumo: Na cadeia produtiva do alimento pode ocorrer a geração de resíduos e perdas pós-colheita, que se destinados de forma indevida podem impactar significativamente os recursos utilizados em sua produção e o meio ambienteem geral. O emprego de novas tecnologias para o aproveitamento destes alimentos proporcionam diferentes ganhos, do ponto de vista econômico, social e ambiental. Uma das maneiras de se aproveitar estes resíduos é pela sua utilização para geração de biogás e energia. O presente trabalho objetivou analisar o potencial de aproveitamento dos resíduos de hortifruticultura nomunicípio de Colombo, e prospectar sua utilização para geração de biogás .Para tanto, foram realizadas entrevistas com 51 agricultores do município de Colombo, divididos em minifúndio, pequenos e médios agricultores. Com os resultados da amostra, identificaram-se os possíveis cenários do uso destes resíduos para a produção de biogás e energia. No total, foi estimado que o município gera cerca de 43 Mg.dia-1 de resíduos de processamento e produção de novos produtos e perda pós-colheita, com um potencial de gerar 3.200 m3de biogás por dia. Para o aproveitamento deste biogás, dois cenários foram identificados: 1) implantação de biodigestores nas propriedades, com a utilização do gás para cocção ou como combustível veicular; 2) condomínio de agroenergia, com a implantação de biodigestores nas propriedades, incluindo captação e transporte do gás por gasodutos rurais, podendo ser utilizado como energia térmica ou elétrica. Em termos energéticos, o biogás gerado poderia representar um potencial instalado de até 271 kW.dia-1. Concluiu-se que apesardo Cenário 2 possuir um investimento inicial mais elevado, comparado ao Cenário 1, este tem o potencial de trazer inúmeros benefícios ao município e agricultores envolvidos, como: a economia com substituição de fertilizantes químicos por biofertilizantes, redução no consumo de energia elétrica da rede, possibilidade de venda de crédito de carbono, geração de créditos com o excedente de energia, além de outros benefícios qualitativos, relacionados aos aspectos sociais e ambientais. Palavras-chave: Resíduos de frutas e vegetais. Agricultura sustentável. Resíduos alimentícios. / Abstract: The food supply chain may involve the generation of waste and postharvest loss, which if not properly destined and treated, can significantly impact theresources used in its production as well as the environment in general. The use of new technologies for the exploitation of this type of food waste provides different gains, in terms of economic, social and environmental perspectives.One of the most effective ways to manage this waste is by its use for generationof biogas and energy. This study aims at analyzing the exploitation potential of the vegetable and fruit waste in the municipality of Colombo, exploring its potential to generate biogas. For this purpose, interviews were conducted with 51 farmers in the city of Colombo, divided into smallholdings, small and medium farmers. With the sample results, were identified possible scenarios for the use of this waste to produce biogas and energy. In total, it was estimated that the city generates about 43 Mg.dia-1 of vegetable and fruits waste from the processing of new products and postharvest loss, with a potential to generate 3,200 m3 of biogas per day. For the use of the biogas, two scenarios were identified: 1) deployment of digesters with the use of gas for cooking or as afuel; 2) agro-energy complex with the deployment of small biogas plants,including capture and transport of the gas by rural pipelines, where it can beused as heat or electricity. In terms of, this biogas could represent an installed capacity of up to 271 kW.dia-1. Despite the Scenario 2 has a higher initialinvestment, compared to Scenario 1, this has the potential to bring numerous benefits to the municipality and farmers involved, as the economy with replacement of chemical fertilizers by biofertilizers, reduction in electricity consumption, possibility of sale of carbon credit, generating credits with surplusenergy, and other qualitative benefits, related to social and environmentalaspects.Key words: Vegetable and fruit waste. Sustainable agriculture. Food waste.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-12T20:10:21Z No. of bitstreams: 1 2017_FabríciaConceiçãoMenezMota.pdf: 3823888 bytes, checksum: e246e87e7b7658e5e3e4a4030f81f639 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-01T17:24:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_FabríciaConceiçãoMenezMota.pdf: 3823888 bytes, checksum: e246e87e7b7658e5e3e4a4030f81f639 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-01T17:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_FabríciaConceiçãoMenezMota.pdf: 3823888 bytes, checksum: e246e87e7b7658e5e3e4a4030f81f639 (MD5) Previous issue date: 2017-08-01 / Essa pesquisa teve como objetivo caracterizar as diferenças no estoque de Carbono e na dinâmica de trocas de massa e de energia em dois ambientes: o natural, representado pelo Cerrado sentido restrito, e floresta plantada, representada por povoamento de Eucalipto híbrido clonal, Eucalyptus urophylla x grandis. Todo o experimento foi conduzido na Fazenda Água Limpa (FAL), Brasília - Distrito Federal, Brasil. Foi utilizado o seguinte estudo integrado: combinando dados mensurados em campo; medição de fluxos de massa e energia; fluxos turbulentos verticais mensurados pelo método de Covariância de Vórtices Turbulentos, “EddyCovariance”; e a modelagem baseada em processos, uma vez que o modelo utilizado (Biome-BGC) avalia a interação entre os componentes edáficos, fisiológicos e meteorológicos e suas repostas na troca líquida de Carbono (NEE) para o ecossistema simulado. Utilizou-se o modelo Biome-BGC para estimar a troca líquida de Carbono anual para o Cerrado e o Eucalipto. A variabilidade da troca líquida de Carbono não foi bem representada, especialmente para o Cerrado sentido restrito, o que pode estar relacionada às características intrínsecas e fenológicas desse ambiente, bem como às limitações e habilidades preditivas do modelo Biome-BGC para estimar a NEE em ecossistema que apresenta heterogeneidade espacial e elevada diversidade de espécies vegetais. A substituição do uso do solo de Cerrado para cultivos de Eucalipto, alterou o estoque de Carbono no solo e na biomassa. O valor do estoque de Carbono total para a área de Cerrado sentido restritofoi de 257,72 Mg ha-1 e para o povoamento de Eucalipto, 203,23 Mg ha-1. No entanto, o Eucalipto avaliado, na faixa de idade estudada, 36 meses, ainda não alcançou a produção máxima de biomassa, em decorrência desse fato, durante o intervalo de tempo monitorado nesse estudo, a área de Cerrado apresentou maior estoque de Carbono total. A troca líquida de Carbono e o fluxo de energia, calor latente (LE), calor sensível (H) e para o solo (G) de cada ecossistema, Cerrado sentido restrito e Eucalyptus urophylla x grandis, apresentaram dinâmica compatível com as suas sazonalidades e fenologias. Em relação ao particionamento da energia, a área de Eucalipto nos anos de 2014 e 2015, apresentou menores valores da razão de Bowen, quando comparados com os valores referentes ao ano de 2016, o que pode estar associado à maior taxa de crescimento na etapa inicial e os processos relacionados a evapotranspiração, perda de vapor d’água, e fotossíntese. Durante o período seco, as duas vegetações apresentaram os maiores valores da razão de Bowen, no entanto, nos primeiros anos, a maior partição de energia foi para o Cerrado. O somatório da NEE para a área de Cerrado sentido restrito, período de 2013 a 2015, foi de 1.535,0 gC m-2, enquanto que para o Eucalipto foi de 1.490,8 gC m-2. Até o presente momento, por meio dessa pesquisa, há indicação de que o aumento da temperatura e de CO2, tem aumentado a assimilação de Carbono no ecossistema para o Cerrado sentido restrito avaliado, fato evidenciado por meio da troca líquida de Carbono anual observada de 2013 a 2015, (439, 518 e 578 gC m-² ano-1), na taxa de recrutamento 3,43% e incremento de biomassa na vegetação arbustivo-arbórea de 1,37 MgC ha-1, referente ao intervalo de 15 meses, abrangendo o ano de 2015, o qual apresentou o maior percentual de incremento em temperatura nos últimos anos. Para compreender esse conjunto de processos, será necessário o monitoramento a longo prazo para a área de Cerrado sentido restrito, assim como, faz-se necessário o monitoramento do povoamento de Eucalipto a longo prazo para avaliar as consequências na dinâmica dos fluxos de massa e energia, como também a capacidade de estoque de Carbono no ecossistema em função da substituição do uso do solo. / The objective of this research was to characterize the differences in the carbon stock and the dynamics of mass and energy exchanges in two environments: the natural, represented by the Cerrado restrict sense, and planted forest, represented by clonal hybrid Eucalyptus, Eucalyptus urophylla x grandis. The whole experiment was conducted at FazendaÁguaLimpa (FAL), Brasília - Distrito Federal, Brazil. The following integrated study was used: combining data measured in the field; measurement of mass and energy flows; vertical turbulent flows measured by the Turbulent Vortices Covariance method, "Eddy Covariance"; and processbased modeling, since the model used (Biome-BGC) evaluates the interaction between edaphic, physiological and meteorological components and their responses in the net carbon exchange (NEE) for the simulated ecosystem. The Biome-BGC model was used to estimate the net annual carbon exchange for the Cerrado and Eucalyptus. The variability of the net carbon exchange was not well represented, especially for the Cerrado restrict sense, which may be related to the intrinsic and phenological characteristics of this environment, as well as the limitations and predictive abilities of the Biome-BGC model to estimate the NEE in ecosystem which presents spatial heterogeneity and high diversity of plant species. The substitution of the Cerrado soil for Eucalyptus plantations, altered the carbon stock in the soil and biomass. The value of the total carbon stock for the area Cerrado restrict sense was 257,72 Mg ha-1 and for the Eucalyptus stand, 203, 23 Mg ha-1. However, the evaluated Eucalyptus, in the studied age range, 36 months, still did not reach the maximum production of biomass, as a result of this fact, during the time interval monitored in this study, the Cerrado area presented higher total Carbon stock. The net carbon exchange and the energy flux, latent heat (LE), sensible heat (H) and for the soil (G) of each ecosystem, Cerrado restrict sense and Eucalyptus urophylla x grandis, presented dynamics compatible with their seasonalities and phenologies. In relation to energy partitioning, the Eucalyptus area in 2014 and 2015 presented lower values of the Bowen ratio when compared to the values for 2016, which may be associated with the higher growth rate in the initial stage and processes related to evapotranspiration, loss of water vapor, and photosynthesis. During the dry period, the two vegetations presented the highest values of the Bowen ratio, however, in the first years, the largest energy partition was for the Cerrado. The sum of the NEE for the area Cerrado restrict sense, period from 2013 to 2015, was 1,535.0 gC m -2, while for Eucalyptus it was 1,490.8 gC m-2. Up to the present time, through this research, there is indication that the increase of temperature and CO2, has increased the assimilation of Carbon in the ecosystem to the Cerrado restrict sense evaluated, fact evidenced by means of the annual net carbon change observed of 2013 to 2015, (439, 518 and 578 gC m- ² year-1), in the recruitment rate 3,43% and biomass increment in the shrub-tree vegetation of 1, 37 MgC ha- 1 , referring to the interval of 15 Months, covering the year 2015, which presented the highest percentage of increase in temperature in recent years. In order to understand this set of processes, it will be necessary the long-term monitoring for the Cerrado restricted sense area, as well as, it is necessary the monitoring of the long-term Eucalyptus settlement to evaluate the consequences in the dynamics of mass and energy flows, as well as the Carbon stock capacity in the ecosystem due to the substitution of land use.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2016-09-20T16:47:37Z No. of bitstreams: 1 2016_LorenaCardosoCintra.pdf: 15762332 bytes, checksum: de12e23f747150193dbbfe502dc41117 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-12-01T12:27:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LorenaCardosoCintra.pdf: 15762332 bytes, checksum: de12e23f747150193dbbfe502dc41117 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-01T12:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LorenaCardosoCintra.pdf: 15762332 bytes, checksum: de12e23f747150193dbbfe502dc41117 (MD5) / A lignocelulose é o principal componente da biomassa vegetal, sendo constituída por celulose, hemicelulose e lignina. A xilana é o principal componente da hemicelulose e para a sua completa degradação é necessário a ação cooperativa de um sistema composto por várias enzimas, incluindo endo-xilanases (XYN), β-xilosidases (XYL) e α-L-arabinofuranosidases (ABF). No presente trabalho, foi realizada a produção de hemicelulases recombinantes e a aplicação na hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar (BCA) pré-tratado por explosão a vapor. As primeiras enzimas produzidas foram duas XYLs do fungo Humicola grisea var. thermoidea, sendo esse o primeiro trabalho a reportar a caracterização de genes de XYLs de H. grisea, bem como, a sua expressão heteróloga e caracterização bioquímica. Os dois genes, hxylA e hxylB, foram identificados a partir do genoma de H. grisea, um com 984 pb e outro com 1617 pb, respectivamente. Nenhum íntron e peptídio sinal foi encontrado e o domínio catalítico de GH43 estava presente em ambas. Os cDNAs correspondente as duas enzimas foram utilizados para a transformar duas linhagens de Pichia pastoris, GS115 e SMD1168. Uma otimização da produção da enzima denominada HXYLA foi realizada por meio de planejamento experimental 23. A influência da densidade celular inicial, concentração de metanol e fonte de nitrogênio foi avaliada e o parâmetro mais significativo para a produção foi a concentração de metanol. A enzima HXYLA purificada foi utilizada para a realização da caracterização enzimática quanto ao pH e temperatura ótimos (7,0 e 50 °C), efeito de íons e reagentes químicos na atividade de HXYLA, substrato específico e parâmetros cinéticos. A enzima HXYLA apresentou atividade de β- xilosidase e α-L-arabinofuranosidase, sendo uma enzima bifuncional e altamente tolerante a xilose, com elevado valor de Ki (350 mM). Além das β-xilosidases, foi produzida e purificada uma endoxilanase (HXYN2) recombinante de H. grisea a partir de um clone de P. pastoris obtido pelo grupo de pesquisa do laboratório de Biotecnologia de Fungos (LBF/UFG). Além dessas hemicelulases, uma α- L-arabinofuranosidase (ABF3) de Penicillium purpurogenum teve seu cDNA introduzido em P. pastoris e a enzima foi produzida com sucesso. Após a produção hetoróloga das enzimas, foi utilizado um planejamento experimental 23 para avaliar a melhor formulação contendo as três hemicelulases recombinantes (HXYN2, ABF3 e HXYLA) para a hidrólise do BCA pré-tratado por explosão a vapor, sendo possível estabelecer uma mistura capaz de realizar a conversão da fração residual de xilana em xilose, sendo a bioconversão eficiente da fração de xilana do BCA uma etapa imprescindível para o aproveitamento da xilose. A melhor formulação contendo as três hemicelulases recombinantes foi obtido com a menor concentração de ABF3, sendo que essa enzima foi a que exerceu efeito mais significativo durante a hidrólise do BCA. Além disso, o coquetel contendo as hemicelulases recombinantes foi utilizado para suplementar uma mistura de celulases comerciais aumentando significativamente a liberação de glicose a partir do BCA, o que mostrou a capacidade das hemicelulases de melhorar a digestibilidade de celulose e tornar o processo de hidrólise mais eficiente. Nossos resultados mostram o potencial de atividades acessórias para aumentar a hidrólise enzimática, tais como XYNs, ABFs e XYLs, que estão ausentes ou presentes em pequenas proporções nas celulases comerciais. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Lignocellulose is the main component of plant biomass, which consists of cellulose, hemicellulose and lignin. Xylan is the main component of hemicellulose and for its complete degradation is required cooperative action of a system consisting of several enzymes including endo-xylanases (XYN), β- xylosidases (XYL) and α-L-arabinofuranosidases (ABF). In the present work, the production of recombinant hemicellulases and its application in the hydrolysis of sugarcane bagasse (SCB) pretreated by steam explosion was performed. The first enzymes produced were two XYLs from Humicola grisea var thermoidea and this was the first study to report the genes characterization of XYLs from H. grisea, as well its heterologous expression and biochemical characterization. The two genes, hxylA and hxylB, were identified from the H. grisea genome, with 984 bp and 1617 bp, respectively. No intron and signal peptide were found and the GH43 catalytic domain was present in both. The cDNAs of both enzymes were used to transform two strains of Pichia pastoris, GS115 and SMD1168. A production optimization of enzyme denominated HXYLA was performed by a 23 factorial design. The influence of the initial cell density, methanol concentration and nitrogen source was assessed and the most significant parameter for the HXYLA production was methanol concentration. The purified enzyme was used to carry out the enzymatic characterization as optimal pH and temperature (7.0 and 50 °C), effect of ions and chemical reagents in HXYLA activity, substrate specific and kinetic parameters. HXYLA is a bifunctional enzyme, displaying β-xylosidases and α-Larabinofuranosidases activity, also that enzyme was highly tolerant xylose with high Ki value (350 mM). In addition to β-xylosidases, a recombinant endo-xylanase (HXYN2) from H. grisea was produced and purifield from a P. pastoris clone obtained by the research group from Fungal Biotechnology Laboratory (LBF/UFG). It was also produced one α-L-arabinofuranosidases (ABF3) from Penicillium purpurogenum which had its cDNA introduced in P. pastoris and the enzyme has been successfully produced. After the production of these enzymes, a 23 factorial design was used to evaluate the best formulation containing the three recombinant hemicellulases (HXYN2, ABF3 and HXYLA) for the SCB pretreated by steam explosion hydrolysis. It was possible to formulate a mixture capable to performing the conversion of the xylan fraction in the xylose, being efficient bioconversion of SCB xylan fraction an essential step for the utilization of xylose. The best formulation containing these three recombinant hemicellulases was obtained with the lowest concentration of ABF3, and it had most significant effect exerted during SCB hydrolysis. Also, the cocktail containing recombinant hemicellulases was used to supplement a mixture of commercial cellulase and it showed significantly increasing the release of glucose from the SCB hydrolysis, which showed the ability of hemicellulases to improve the digestibility of cellulose and make the hydrolysis process more efficient. Our results showed the potential for auxiliary activities to increase the enzymatic hydrolysis, such as XYNs, ABFs and XYLs who are absent or present in small amounts in comercial cellulases.

Made available in DSpace on 2016-08-12T18:48:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-20. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-12T18:51:02Z : No. of bitstreams: 1 000854651_20160820.pdf: 150542 bytes, checksum: d8c85a2a87d1ee769165fc3be65580e8 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-08-22T16:41:55Z: 000854651_20160820.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-22T16:42:32Z : No. of bitstreams: 1 000854651.pdf: 1078607 bytes, checksum: f5c14958b2d5fb1f8abab5e04251f75a (MD5) / A determinação do teor de fibras é um parâmetro relevante para a indústria sucroalcooleira, pois está diretamente relacionado com o processo de rendimento da extração do caldo de cana-de-açúcar, que é a matéria-prima para a produção de açúcar e de etanol. Diversas estratégias quimiométricas foram utilizadas para este estudo de mestrado, tais como planejamento de experimentos e modelos de calibração multivariada com a regressão por mínimos quadrados parciais (PLS, Partial Least Squares). No planejamento de experimentos realizado, foi possível avaliar as melhores condições experimentais da espectroscopia de emissão com plasma induzido por laser (LIBS, Laser Induced Breakdown Spectroscopy) para efetuar medidas nas amostras de bagaço de cana-de-açúcar in natura. Um total de 5327 espectros LIBS foram adquiridos e compuseram a matriz de dados, como variáveis independentes, para a investigação dos modelos multivariados de calibração com PLS. Os valores de referência que correspondem ao teor de fibras, sendo o parâmetro que foi previsto pelo modelo PLS, foram obtidos utilizando o método recomendado pelo Conselho dos Produtores de Cana-de-açúcar, Açúcar e Álcool do estado de São Paulo (CONSECANA). Um melhor modelo PLS foi alcançado por meio da seleção de 119 variáveis com valores de erros quadráticos médios (RMSE, Root Mean Square Error) em % para os conjuntos de treinamento (RMSE of calibration) e de validação (RMSE of validation) de 2,1 de 2,2, respectivamente. Para o método desenvolvido neste estudo de mestrado pode ser evidenciada a possibilidade inédita na determinação do teor de fibras com características tais como: ausência de geração de resíduos tóxicos, redução do uso de energia elétrica e aumento considerável da frequência analítica. / The determination of the fiber content is an important parameter to sugar factory because it is directed linked to the yield of process for juice extraction, that is raw material in sugar and ethanol production. Several chemometrics strategies were used in this study such as design of experiments and multivariate calibration models with regression by Partial Least Squares. In the design of experiments, was possible to evaluate the best experimental conditions in Laser Induced Breakdown Spectroscopy to perform the measurements in natura in bagasse sugarcane samples. A total of 5327 LIBS spectra were acquired and composed the data matrix, as independent variables, to investigation of the multivariate calibration models by PLS. The reference values corresponding to the fiber content, the parameter that was predicted by PLS models, were obtained using the method recommended by the sugarcane, sugar and alcohol producers of the São Paulo states (CONSECANA). A better PLS model was achieved through the 119 variables selection with Root Mean Square Error (RMSE) in % to training set (RMSE of calibration) and validation (RMSE of validation) of 2.1 and 2.2, respectively. The developed method in this master's degree study show the inedited possibility in the determination of the fiber content with characteristics such as: no toxic waste generation, less use of electricity and increasing in the analytical frequency.

Submitted by DORIVAL PINHEIRO GARCIA null (pelletsdemadeira@gmail.com) on 2017-04-07T01:38:24Z No. of bitstreams: 1 Técnicas Multivariadas pellets.pdf: 1785176 bytes, checksum: 352f781df79b5b1eb20f9862b1e7caa3 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-12T20:33:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 garcia_dp_dr_guara.pdf: 1785176 bytes, checksum: 352f781df79b5b1eb20f9862b1e7caa3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T20:33:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 garcia_dp_dr_guara.pdf: 1785176 bytes, checksum: 352f781df79b5b1eb20f9862b1e7caa3 (MD5) Previous issue date: 2017-02-07 / As previsões indicam crescimento da demanda por pellets de biomassa nos próximos anos, sobretudo depois dos recentes acordos firmados pela Conferência do Clima em Paris (COP21), que aponta a necessidade de substituir combustíveis fósseis por recursos energéticos com baixas emissões de carbono. Países desenvolvidos pesquisam plantas de ciclo curto e alto rendimento de massa seca que possam suprir essa necessidade por energia limpa e renovável. No Brasil, começam a se desenvolver culturas energéticas como o bambu, cana-energia, sorgo e capim-elefante, que são especialmente dedicados à geração de energia termoelétrica. Porém, pouco se sabe sobre a viabilidade técnica da produção de pellets com essas biomassas. Este estudo analisou as características físicas (densidade a granel, teor de umidade e durabilidade mecânica), químicas (CHNS/O, carbono fixo, voláteis, cinzas, extrativos, lignina e holocelulose) e térmicas (poder calorífico superior e inferior, densidade energética) de nove amostras de pellets, sendo cinco de biomassa florestal e quatro gramíneas. Objetivou-se determinar qual biomassa vegetal apresenta as melhores características bioenergéticas para a produção de pellets e as técnicas multivariadas de agrupamento hierárquico (HCA) e dos componentes principais (PCA) foram empregadas nessa avaliação. Os resultados, que foram comparados com os padrões estabelecidos na norma internacional ISO 17225, mostraram que os pellets de biomassa florestal apresentaram características bioenergéticas mais eficazes do que os pellets de gramíneas. Assim, concluiu-se que o pinus apresentou o melhor desempenho global para a produção de biocombustíveis sólidos na forma de pellets, com favoráveis teores de cinzas, densidade energética, poder calorífico e volume específico. / A biomass growth pellets demand is expected in the coming years, especially after the recent agreements signed by the Climate Conference in Paris (COP 21), which indicates the need to replace fossil fuels for energy sources with low carbon emissions. Short-cycle plants with dry mass high-output production is the aim of developed countries researches, in order to meet the need for clean and renewable energy. Energy crops like bamboo, energy cane, sorghum and elephant grass has begun in Brazil, which are especially applied to thermoelectric power generation. Nevertheless, there is little awareness about the technical feasibility of pellet production using these biomasses. This study examined the physical (bulk density, moisture content, mechanical durability), chemical (CHNS/O, fixed carbon, volatile, ash, extractive, lignin, holocellulose) and thermal characteristics (high and lower calorific value, energy density) of nine pellets samples. Five of them were plant biomass – from forest and four grass species. The purpose to determine which plant biomass has the best bioenergetic characteristics for the production of pellets and multivariate techniques of hierarchical Clustering (HAC) and the main components (PCA) were used in this evaluation. The results, compared with the standards set by ISO 17225, showed that forest biomass pellets presented more efficient bioenergetic characteristics than grass pellets. Thus, it was concluded that the Pinus woody biomass showed the best overall performance for the production of solid biofuels in pellets form, with favorable ash content, energy density, calorific value and specific volume.