Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Larissa.pdf: 1850942 bytes, checksum: 055f99877063a1e529d77540c0b94279 (MD5) Previous issue date: 2013-02-01 / Livestock, especially cattle, has been considered one of the main sectors that is responsible for global warming due to rumen methane emission and, to a lesser extent, methane emission by residues. Another concern is the correct disposal of agroindustrial residues. The wet brewery grain is considered as polluting as animal wastes. Thus, such wastes must have correct destination, so their use to feed animal is an option. The wet brewery grain has been recorded as an important substitute for fodder and/or grain in ruminants diet. Thus, this study aimed at evaluating the potential for methane production in cattle fed diets containing different levels of wet brewery grain inclusion, to replace bulky diet, with 0, 20, 25 and 30% rates in dry matter percentage. Four castrated steers, with rumen cannula were studied and distributed in a Latin square design (4x4) in four experimental periods of 21 days each (14 days of adjustment and 7 days for data collection). During the last week of each period, the animals manure and ruminal fluid were collected, whose anaerobic digestion essays were analyzed, during the period of 120 days. So, the following parameters were evaluated: removal of total and volatile solids, removal of soluble chemical oxygen demand, cumulative and daily production of methane, volatile fatty acids production (lactic, acetic, propionic and butyric), acidity/alkalinity ratio and pH of reactors. In order to record ruminal fluid, 96-hour tests were performed in the laboratory to observe the influence of wet brewery grain inclusion on methane and volatile fatty acids production inside the rumen. The statistical evaluation of the process was obtained with curves of cumulative production of methane that were adjusted according to Gompertz modified model. Tukey test was used to compare averages with 5% significance. According to these data, it is concluded that wet brewery grain inclusion influenced on methane production for these animals. There was effect of treatment and period for cumulative production of methane (L). The treatment with the largest inclusion of wet brewery residue showed the highest potential of methane production in wastes. The wet brewery residue inclusion did not affect the production of volatile fatty acids inside rumen. The cumulative methane production (mL) of ruminal fluid was influenced by the inclusion of wet brewery residue on animals diet. Nevertheless, the lowest production occurred with an increasing supply of wet brewery residue. The Gompertz modified model provided a good adjustment to the methane production data. Consequently, wet brewery residue can be considered an alternative diet to replace corn silage up to 30% (DM), since it reduces methane production inside the rumen (environmental benefit) and increases methane production from residues (energy and economic benefit). / A pecuária, sobretudo a bovina, tem sido considerada um dos principais setores responsáveis pelo aquecimento global, devido à emissão de metano ruminal e, em menor proporção, à emissão de metano pelos dejetos. Outra preocupação é a correta destinação dos resíduos agroindustriais. O resíduo úmido de cervejaria é considerado tão poluidor quanto os dejetos animais. Desta forma, é importante que este subproduto tenha destino correto e uma opção é o uso na alimentação animal. O resíduo úmido de cervejaria tem se mostrado um importante substituto para forragens e/ou grãos na dieta de ruminantes. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de produção de metano de bovinos alimentados com dietas que continham diferentes níveis de inclusão de resíduo úmido de cervejaria (RUC), em substituição ao volumoso da dieta, cujas doses foram: 0, 20, 25 e 30% em porcentagem de massa seca. Foram utilizados quatro bovinos machos, castrados, portadores de cânula ruminal, distribuídos em delineamento quadrado latino (4x4), em quatro períodos experimentais de 21 dias cada (14 dias de adaptação e 7 dias de coleta de dados). Na última semana de cada período, coletaram-se dejetos e líquido ruminal dos animais. Com os dejetos coletados, realizaram-se ensaios de biodigestão anaeróbia, no período de 120 dias, nos quais foram avaliados a remoção de sólidos totais e voláteis, a remoção da demanda química de oxigênio solúvel, a produção diária e acumulada de gás metano, a produção de ácidos graxos voláteis (lático, acético, propiônico e butírico), a relação acidez/alcalinidade e o pH dos reatores. Em relação ao líquido ruminal, foram realizados testes de 96 horas, em laboratório, para verificar a influência da inclusão de RUC na produção de gás metano e ácidos graxos voláteis no rúmen. Para a avaliação estatística do processo, utilizaram-se curvas de produção acumulada de metano, ajustadas segundo modelo de Gompertz modificado. O teste de Tukey foi adotado para comparação das médias, com nível de significância de 5%. Com os dados obtidos, conclui-se que a inclusão de resíduo úmido de cervejaria teve influência na produção de metano nesses animais; houve efeito de tratamento e período para a produção acumulada de metano (L). O tratamento com maior inclusão de resíduo úmido de cervejaria apresentou maior potencial de produção de metano nos dejetos; a inclusão de RUC não alterou o perfil de produção de ácidos graxos voláteis no rúmen; a produção acumulada de metano (mL) do líquido ruminal foi influenciada pela inclusão de resíduo úmido de cervejaria à dieta. Todavia, a menor produção ocorreu com o aumento do fornecimento de resíduo úmido de cervejaria. O modelo de Gompertz modificado apresentou bom ajuste aos dados de produção de gás metano. Logo, o resíduo úmido de cervejaria pode ser considerado alimento alternativo para substituir a silagem de milho, em até 30% (MS), uma vez que diminui a produção de metano no rúmen (benefício ambiental) e aumenta a produção de metano nos dejetos (benefício energético e econômico).

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wagner.pdf: 5111902 bytes, checksum: b4edf3498cca6f9c7e2a9dbde6e62e18 (MD5) Previous issue date: 2013-12-07 / The purpose of hydrologic frequency analysis is to relate magnitude of events with their occurrence frequency based on probability distribution. The generalized probability distributions can be used on the study concerning extreme hydrological events: extreme events, logistics and Pareto. There are several methodologies to estimate probability distributions parameters, however, L-moments are often used due to computational easiness. Reliability of quantiles with high return period can be increased by LH-moments or high orders L-moments. L-moments have been widely studied; however, there is little information about LH-moments on literature, thus, there is a great research requirement on such area. Therefore, in this study, LH-moments were studied under two approaches commonly used in hydrology: (i) local frequency analysis (LFA) and (ii) regional frequency analysis (RFA). Moreover, a database with 227 rainfall stations was set (daily maximum annual), in Paraná State, from 1976 to 2006. LFA was subdivided into two steps: (i) Monte Carlo simulations and (ii) application of results to database. The main result of Monte Carlo simulations was that LH-moments make 0.99 and 0.995 quantiles less biased. Besides, simulations helped on creating an algorithm to perform LFA by generalized distributions. The algorithm was applied to database and enabled an adjustment of 227 studied series. In RFA, the 227stations have been divided into 11 groups and regional growth curves were obtained; while local quantiles were obtained from the regional growth curves. The difference between local quantiles obtained by RFA was quantified with those obtained via LFA. The differences may be approximately 33 mm for return periods of 100 years. / O objetivo da análise de frequência das variáveis hidrológicas é relacionar a magnitude dos eventos com sua frequência de ocorrência por meio do uso de uma distribuição de probabilidade. No estudo de eventos hidrológicos extremos, podem ser usadas as distribuições de probabilidade generalizadas: de eventos extremos, logística e Pareto. Existem diversas metodologias para a estimativa dos parâmetros das distribuições de probabilidade, no entanto, devido às facilidades computacionais, utilizam-se frequentemente os momentos-L. A confiabilidade dos quantis com alto período de retorno pode ser aumentada utilizando os momentos-LH ou momentos-L de altas ordens. Os momentos-L foram amplamente estudados, todavia, os momentos-LH apresentam literatura reduzida, logo, mais pesquisas são necessárias. Portanto, neste estudo, os momentos-LH foram estudados sob duas abordagens comumente utilizadas na hidrologia: (i) Análise de frequência local (AFL) e (ii) Análise de frequência regional (AFR). Além disso, foi montado um banco de dados com 227 estações pluviométricas (máximas diárias anuais), localizadas no Estado do Paraná, no período de 1976 a 2006. A AFL subdividiu-se em duas etapas: (i) Simulações de Monte Carlo e (ii) Aplicação dos resultados ao banco de dados. O principal resultado das simulações de Monte Carlo foi que os momentos-LH tornam os quantis 0,99 e 0,995 menos enviesados. Além disso, as simulações viabilizaram a criação de um algoritmo para realizar a AFL utilizando as distribuições generalizadas. O algoritmo foi aplicado ao banco de dados e possibilitou ajuste das 227 séries estudadas. Na AFR, as 227 estações foram dividas em 11 grupos e foram obtidas as curvas de crescimento regional. Os quantis locais foram obtidos a partir das curvas de crescimento regional. Foi quantificada a diferença entre os quantis locais obtidos via AFL com aqueles obtidos via AFR. As diferenças podem ser de aproximadamente 33 mm para períodos de retorno de 100 anos.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alex Borghetti.pdf: 8925497 bytes, checksum: c9f05ef8ac030f884a127e4bfe980c76 (MD5) Previous issue date: 2006-12-18 / The main goal of this paper it is to characterize the geoenvironmental of the hydrographic basin in Antas River, which is located in the city of Cascavel PR. The total area it is 134.53 km², divided in 21% of urban area and 79% of rural area. During the collection, manipulation and presentation of all the data related to the usage of soil, geomorphology and the conservation of the water s bodies had been used: cartographic and geographic information system (GIS) and images of satellite with high space resolution. All the way the soil was capture from the satellite image the rural area it was captured in the internet and georeferenced through control points traced by GPS. All the outcome was produced by thematic maps where was possible analyze the quantity and visualized the detail. Related to geomorphology, the basin showed 74.2% of the area insert in level I and II (convex top and soft slope). Considering the used of soil in the urban area 73.0%, is being occupied for related urbanization level in the rural area, the agriculture with 80.3%. The verification of APP (Area of Preservation Permanent) the rural area has only 55.6% of the area was formed for gallery forest, the urban perimeter percent was reduce 25.5%. The shortage ambient confirmed the quantities of the legal reserve that have only 34.8% of the area was occupied for vegetation. Using those perimeters it was possible to evaluate the physic space of the basin hydrographic, helping the process of hydrous assets. / Este trabalho objetivou a caracterização geoambiental da bacia hidrográfica do Rio das Antas, localizada no município de Cascavel PR, a qual possui uma área de 134,53 km², dividida entre área urbana (21%) e rural (79%). Na coleta, manipulação e representação dos dados referentes ao uso do solo, geomorfologia e preservação dos corpos d água foram utilizados: cartografia digital, sistemas de informações geográficas (SIG) e imagens de satélite de alta resolução espacial. As classes de uso do solo foram vetorizadas sobre a imagem de satélite que, na área rural foi capturada na internet e georreferenciada por meio de pontos de controle rastreados por GPS. Como resultados foram produzidos mapas temáticos nos quais a quantificação e a visualização das características puderam ser analisadas. Em relação à geomorfologia, a bacia apresentou 74,2% da área inserida nas classes I e II (topos convexos e encostas suaves). Considerando o uso do solo na parte urbana, 73,0%, da área está ocupada por classes relacionadas à urbanização. Na parte rural, a classe agricultura é predominante: 80,3%. Na verificação da Área de Preservação Permanente - APP, a parcela rural possui somente 55,6% da área formada por mata ciliar, e no perímetro urbano o percentual é reduzido para 24,5%. A falta de consciência ambiental é confirmada pela quantificação da reserva legal, que possui somente 34,8% da respectiva área ocupada pelas classes de vegetação. Com base nestes parâmetros, foi possível analisar o espaço físico da bacia hidrográfica, contribuindo para o processo de gestão dos recursos hídricos.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliano Rodrigo Lamb.pdf: 4074636 bytes, checksum: e152dd65f2e1908fcbcc8453bea47e89 (MD5) Previous issue date: 2006-12-13 / The soil compaction is a harmful phenomenon to the agricultural sector, intensified with the current model of culture adoption though the use of machines weighed in the culture systems, where these can exert superior pressures to the soil load support capacity. With the soil compaction and compression there is a reduction of the void ratios face to the air and water expulsion, that composes the system, harming the water absorption and minerals for the plants roots, as well as increasing the resistance of the ground to the penetration. By the way, it is formed becomes important the accomplishment of trials of compression for determination of the compaction levels, either in field through assays in situ or laboratory trials. The difficulty presented in trials of this nature, this related with the analysis of the gotten data and with the determination of the compression curves and stress point. Face this conjuncture one utilized the systems of information with the development of application of data base for the adjustment of the data of tension-deformation in trials in situ and laboratory. The system was developed using the environment of development Borland© Delphi© with data base Firebird and methodologies Oriented Objects and to 3Tier. With data proceeding from carried through trials, the software have demonstrated to efficiency in the reading and filtering of in situ trials data, security in the storage of all the referring data to the trials, as well as agility and precision in the determination of the curves of compression of the ground and in the esteem of the stress point. The results still allow concluding that, the traffic of machines in the activities in field intensify the phenomenon of the compaction, and that sinkage plate and oedometer are important in the accomplishment of trials of soil compression. / A compactação do solo é um fenômeno danoso ao setor agrícola, intensificado com a adoção do modelo de produção atual que utiliza nos sistemas de cultivo. máquinas pesadas que podem exercer pressões superiores à capacidade de suporte do solo. Com a compactação e compressão do solo ocorre uma redução do índice de vazios, face à expulsão do ar e da água que compõem o sistema, prejudicando a absorção de água e minerais pelas raízes das plantas e aumentando a resistência do solo à penetração. Dessa forma, torna-se importante a realização de ensaios de compressão para determinação dos índices de compactação, seja em campo por meio de ensaios in situ ou em ensaios laboratoriais. A dificuldade apresentada em ensaios desta natureza, está relacionada à análise dos dados obtidos e com a determinação das curvas de compressão e índice de pré-consolidação. Face a essa conjuntura procurou-se a utilização de sistemas de informação com o desenvolvimento de um aplicativo de banco de dados para o ajuste dos dados de tensão-deformação em ensaios in situ e em laboratório. O sistema foi desenvolvido usando o ambiente de desenvolvimento Borland© Delphi© com banco de dados Firebird e metodologias Orientada a Objetos e 3Tier. Alimentado com dados provenientes de ensaios realizados, o software demonstrou eficiência na leitura e filtragem dos dados de ensaios in situ, segurança no armazenamento de todos os dados referentes aos ensaios, bem como agilidade e precisão na determinação das curvas de compressão do solo e na estimação do ponto de pré-consolidação. Os resultados ainda permitem concluir que o tráfego de máquinas, nas atividades em campo, intensifica o fenômeno da compactação e que o penetrômetro e o oedômetro são importantes na realização de ensaios de compressão do solo.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiola G_ Nesello Vieira.pdf: 1352690 bytes, checksum: dde9077ce35994c9a408a58112929a03 (MD5) Previous issue date: 2014-06-10 / The abundant lignocellulosic biomass in agro-industrial waste can be reused as an inexpensive substrate for inducing the production of enzymes such as &#946;-xylosidases. The purpose of this study was to analyze the production of &#946;-xylosidase from Aspergillus fumigatus (PC-7S-2 M), isolated from the Atlantic Forest of the Dog Head State Park (Paraná, Brazil) and later identified by morphological and molecular (ITS) methods. The mesophilic fungus was grown at 28 °C in liquid culture media containing Czapeck and 1% of different agroindustrial residues (w/v): passion fruit peel, Ponkan peel, barley brewing residue, soy flakes and ripe banana peel. Inoculants of 105 conidia ml-1 were incubated for 7 days, filtered and assayed for &#946;-xylosidase intracellular activity obtaining a maximum value of 15 U ml-1 of the enzyme in the presence of barley brewing residue after 4 days of cultivation. Then, it was used a Central Composite Rotational Design (CCRD) to optimize the production of &#946;-xylosidase, using barley brewing residue as carbon source at a significance level of p<0.10 which generated a predicted model of 245.04 U ml-1. Model validation provided an average optimized result equal to 229.06 U ml-1 for the enzyme. Thus, the production of &#946;-xylosidase increased in 1,500% over the initially obtained for A. fumigatus in the presence of the barley brewing residue, therefore, achieving 93.47% of the predicted model. This finding emphasizes the availability of A. fumigatus &#946;-xylosidase production with possible applications in several biotechnological process. / A biomassa lignocelulósica abundante nos resíduos agroindustriais, pode ser reutilizada como substrato barato para induzir a produção de enzimas, como &#946;-Xilosidases. O objetivo deste trabalho foi analisar a produção de &#946;-Xilosidase de Aspergillus fumigatus (PC-7S-2 M), isolado da Mata Atlântica do Parque Estadual Cabeça do Cachorro (Paraná, Brasil) e posteriormente identificado por métodos morfológicos e moleculares (ITS). O fungo mesofílico foi cultivado à temperatura de 28 °C em meios líquidos de cultura Czapeck, contendo 1% de diferentes resíduos agroindustriais (w/v): casca de maracujá, casca de pokan, bagaço de cevada, flocos de soja e casca de banana madura. Inóculos de 105 conídios mL-1 foram incubados durante 7 dias, filtrados e submetidos a dosagem de &#946;-Xilosidase intracelular, obtendo-se um valor máximo de 15 U ml-1 para a enzima na presença de bagaço de cevada com 4 dias de cultivo. Assim, utilizou-se um delineamento composto central rotacional (DCCR) para otimizar a produção de &#61538;-Xilosidase, usando o bagaço de cevada como fonte de carbono em um nível de significância p < 0,10, o qual gerou um modelo predito de 245,04 U ml-1. A validação do modelo forneceu um resultado otimizado médio igual a 229,06 U ml-1 para a enzima. Assim, a produção de &#946;-Xilosidase aumentou em 1.500% em relação à obtida inicialmente para o fungo A. fumigatus na presença de bagaço de cevada como fonte de carbono (15 U ml-1), permitindo, deste modo, alcançar 93,47 % do modelo predito. Este achado ressalta a viabilidade de produção de &#946;-Xilosidase de A. fumigatus com possíveis aplicações em vários processos biotecnológicos.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JULIANA_ MOCO CORREA (2).pdf: 1734110 bytes, checksum: 24beceb790c634d766ff59c9de448991 (MD5) Previous issue date: 2014-11-27 / PAPER 1 Depletion of the xynB2 gene upregulates &#946;-Xylosidase expression in C. crescentus. Caulobacter crescentus is able to express several enzymes involved in the utilization of lignocellulosic biomasses. Five genes, xynB1-5, that encode &#946;-xylosidases are present in the genome of this bacterium. In this study, the xynB2 gene, which encodes &#61538;- xylosidase II (CCNA_02442), was cloned under the control of the PxylX promoter to generate the O-xynB2 strain, which overexpresses the enzyme in the presence of xylose. In addition, a null mutant strain, &#61508;-xynB2, was created by two homologous recombination events where the chromosomal xynB2 gene was replaced by a copy that was disrupted by the spectinomycin-resistant cassette. It was demonstrated that C. crescentus cells lacking &#61538;-xylosidase II up-regulates the xynB genes inducing &#946;- xylosidase activity. Transcriptional analysis revealed that xynB1 (RT-PCR analysis) and xynB2 (lacZ transcription fusion) gene expression was induced in the &#61508;-xynB2 cells, and high &#61538;-xylosidase activity was observed in the presence of different agroindustrial residues in the null mutant strain, a characteristic that can be explored and applied in biotechnological processes. In contrast, overexpression of the xynB2 gene caused down-regulation of the expression and activity of the &#61538;-xylosidase. For example, the &#946;-xylosidase activity that was obtained in the presence of sugar cane bagasse was 7-fold and 16-fold higher than the activity measured in the C. crescentus parental and O-xynB2 cells, respectively. Our results suggest that &#61538;-xylosidase II may have a role in controlling the expression of the xynB1 and xynB2 genes in C.crescentus. PAPER 2 - OPTIMIZATION OF THE PRODUCTION &#946;-XYLOSIDASE: A NEW Thermomyces lanuginosus ISOLATED FROM ATLANTIC FOREST BIOME. The successful production of enzymes for the deconstruction of plant biomass depends not only on the isolation and identification of new microorganism producers of hemicellulases, but also on the implementation and improvement of experimental strategies that lead to maximal induction of enzymatic activities. In this work, a new strain of Thermomyces lanuginosus (T. lanuginosus) was isolated from the Atlantic Forest biome in Brazil, and its &#946;-xylosidase activity in response to agro-industrial residues was tested. Using the (CCRD) statistical approach as a strategy for optimization, the induction of &#946;-xylosidase activity was evaluated in residual corn straw, which was used as a carbon source, and improved so that the optimum condition achieved high &#946;-xylosidase activity (1,003 U ml -1; specific activity = 1.683 U mg-1) with 214 U ml -1. The optimal conditions for the crude enzyme extract were pH 5.5 and 60° C showing better thermostability at 55° C. The saccharification ability of &#946;-xylosidase in the presence of hemicellulose obtained from corn straw and xylan from beechwood substrates showed a xylo-oligosaccharide to xylose conversion yield of 80 and 50%, respectively, at 50° C. These data suggest that &#946;-xylosidase from T. lanuginosus isolated from the Atlantic Forest can be used for the saccharification of hemicellulose derived from corn straw, an abundant residue in the American continents, thus providing an interesting alternative for future tests for energy production that relies on the conversion of plant biomass. / RESUMO GERAL As Beta-D-Xilosidases (1,4-&#946;-D-xilano xilohidrolase; EC 3.2.1.37) são glicosídeo hidrolases que tem papel crucial em catalizar a liberação de unidades de xilose a partir de xilo-oligossacarídeos derivados da degradação do xilano. A completa degradação do xilano é um passo chave do ciclo do carbono na natureza e é um processo também realizado por microrganismos. A bioconversão de materiais lignocelulósicos é vantajosa não somente do ponto de vista ambiental mais também econômico o que é recebido nos setores produtivos com um considerável interesse, pois esses materiais representam vasta fonte de carbono, que podem ser empregados no desenvolvimento de bioprocessos que resultam em produtos de alto valor agregado; entre os quais estão os açúcares fermentáveis, combustíveis, fármacos, enzimas e substâncias de interesse industrial, além de fazer uma gestão integrada do efluente que por não haver um desenvolvimento biotecnológico adequado é descartado e acumulado na natureza. Em face disso, o presente trabalho teve por objetivos estudar a regulação gênica do gene xynB2 da bactéria Caulobacter crescentus que codifica para a Beta-xilosidase II através de abordagens moleculares e otimizar a produção enzimática de Betaxilosidases de Thermomyces lanuginosus na presença de diferentes resíduos de biomassa vegetal por delineamento experimental. No primeiro artigo exploramos a bactéria aquática Caulobacter crescentus por possuir várias enzimas envolvidas na utilização de biomassas lignocelulósicas; contendo em seu genoma cinco genes que codificam &#946;-xilosidases. A partir do gene xynB2, que codifica para enzima &#61538;-xylosidase II (CCNA_02442), desenvolvemos duas linhagens mutantes denominadas O-xynB2, que super-expressa a enzima na presença de xilose e &#61508;-xynB2 que tem o gene xynB2 interrompido, o que possibilitou avaliar que a ausência da enzima &#61538;-xylosidase II em células de C. crescentus regula positivamente os genes xynB, induzindo a atividade global de &#946;-xilosidases, revelando um papel regulatório para a mesma. No segundo trabalho um fungo da linhagem Thermomyces lanuginosus isolado de bioma de Mata Atlântica foi identificado e analisado quanto à capacidade de produzir Beta-xilosidases na presença de diferentes resíduos vegetais; em decorrência disso foi otimizado a produção enzimática com delineamento experimental DCCR, o que permitiu alcançar altos níveis de atividade enzimática beta-xilosidásica na presença de palha de milho.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_ FRANCIELI .pdf: 3210488 bytes, checksum: 139233665a2fb9191412af6ecba0f292 (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 / The composting process has been used as the main way to stabilize agro-industrial waste from the broiler production chain. These wastes are generated in the run-fattening stage and during the slaughtering and processing of meat, originally inadequate to composting process due to its high levels of nitrogen. The objective of this research was to evaluate different lignocellulosic materials available regionally as a carbon source to be added to the composting process. The lignocellulosic materials were carding cotton waste, pruning of urban trees, sawdust, crushed sugarcane bagasse and crushed napier grass, which mixed with other wastes (reproductive poultry bedding, hatchery waste, flotation sludge, sausage skins and coal from boilers), constituted the treatments. Five windrows were set up and monitored, with C:N ratio of around 30. The windrows were turned twice a week in the first month and once a week in the following months until stabilization, confirmed by the decline of the windrow temperature until it reaches values of room temperature. At every turning, moisture was adjusted to 60%. The time of composting was evaluated, as well as mass reductions and volume (parameters related to optimization of the composting area); losses of N, P and K; concentration of N, P and K and the ratio of humic to fulvic acid - HA / FA that to characterize the agronomic value of the final compost, in addition to monitoring of microbiological parameters such as basal respiration and activity enzymatic &#946;-glucosidase, cellulase, acid and alkaline phosphatase. With the aid of techniques of Multivariate Analysis (Cluster Analysis and Principal Component), it was concluded that the treatment which used the carding cotton waste as a carbon source allowed optimizing the use of composting area and provided the production of a organic compost with greater agronomic value. Regarding the microbiological parameters, these were most intense in the thermophilic phase, being the cellulase activity most accentuated. / O processo de compostagem é utilizado como principal forma de estabilizar resíduos agroindustriais provenientes da cadeia produtiva do frango de corte. Trata-se dos resíduos gerados no período que antecede a fase de engorda e durante o abate e industrialização da carne, originalmente inadequados ao processo de compostagem por apresentarem altos teores de nitrogênio. Objetivou-se avaliar diferentes materiais lignocelulósicos disponíveis regionalmente como fonte de carbono a ser adicionado na compostagem destes resíduos. Os materiais lignocelulósicos avaliados foram: resíduos da desfibrilação do algodão, podas de árvores urbanas, serragem, bagaço de cana moído e capim napier triturado, que em mistura com os demais resíduos (cama de matrizeiro, resíduos de incubatório, lodo de flotador, tripa celulósica e carvão), constituíram os tratamentos. Foram montadas e monitoradas cinco leiras, com relação C:N em torno de 30. As leiras foram revolvidas duas vezes por semana no primeiro mês e uma vez por semana nos meses seguintes até a estabilização, confirmada pelo declínio da temperatura da leira até atingir os valores da temperatura ambiente. A cada revolvimento, a umidade foi corrigida para 60%. Os parâmetros avaliados foram o tempo de compostagem e as reduções de massa e volume (parâmetros relacionados à otimização do pátio de compostagem); perdas de N, P e K, concentração de N, P e K e relação ácidos húmicos:ácidos/fúlvicos AH/AF que permitiram caracterizar o valor agronômico do composto final. Monitorou-se os parâmetros microbiológicos, como a respiração basal e a atividade enzimática de &#946;-glucosidase, celulase, fosfatase ácida e alcalina. Com auxílio de técnicas da Análise Multivariada (Análise de Agrupamento e de Componentes Principais), concluiu-se que o tratamento em que se utilizou o resíduo da desfibrilação de algodão como fonte de carbono permite otimizar a utilização do pátio de compostagem e proporciona a produção de um composto orgânico com maior valor agronômico. Com relação aos parâmetros microbiológicos, estes foram mais intensos na fase termofílica, sendo a atividade de celulase a mais pronunciada

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese revisada_ (Vanderleia) 29 10 2015.pdf: 2119451 bytes, checksum: 2a331a8e454522cd4dc600544af51cd4 (MD5) Previous issue date: 2015-10-26 / Currently an alternative that meets the demands of the modern consumer is the industrial processing. Due to the necessity of scientific materials about beans industrial processing in the national literature, then the objective in the first stage of this work (Paper 1) was prepare a review about this topic. Were presented some concepts and details of the industrial processing, unit operations and quality parameters evaluated in canned beans. In sequence (Paper 2) were presented the results of the study that evaluated the adaptability of eight bean cultivars for industrial processing. Cultivars evaluated were by commercial Carioca class: BRS Perola, BRS Estilo, BRS Ametista e BRS Notável and also the Black class: IPR Uirapuru, BRS Campeiro, BRS Esteio and BRS Esplendor. First the physical parameters of the grains were evaluated: water content, measurement of the size, roundness, weight of 100 seeds, density, bulk density, apparent moisture ratio and color components. Then the beans were processed at an industry of canning, using cans with a capacity of 420 g, in which the samples were put without the use of soaking. For sauce was used water at a temperature of 75°C and the cooking process and sterilization was performed in a rotary retort. The quality parameters were evaluated in canned beans: total, net and drained weight, headspace, damage index, color, soluble solids and total solids in the sauce, texture, acidity and pH. Data were submitted to multivariate analysis: Principal Components and Hierarchical Clustering. As a result it was found that the Carioca class BRS Estilo differs from others due to low drained weight that contributed to the increase of total solids in the broth, with low hardness values, not adapting to the type of process used in this experiment. In Black class were observed similar quality characteristics between cultivars BRS Esplendor and IPR Uirapuru, and between BRS Campeiro and BRS Esteio, especially this last one by having smaller index of damaged grains after processing. Lastly, in the last work (Paper 3) was presented information about a different option of product by beans, the quick cooking dehydrated, pointing details of the processing and the performance of Brazilian bean varieties, as well as the technological quality of the final product. In the processing of quick-cooking dried beans was used a Central Composite Design (CCD) with two factors. The first factor was cultivar, evaluating BRS Pérola, BRS Madrepérola, BRS Estilo and IAPAR 81. The second factor was concentration of NaHCO3 used in soaking operation followed by drying of the beans. Were evaluated the parameters: cooking time, damage index and color difference in the processed product. It was found that the effects on these quality parameters are dependent upon the cultivar factor, because BRS Estilo and BRS Madrepérola stood out due to reduced cooking time and color difference when compared to BRS Pérola and IAPAR 81. For BRS Estilo cultivar the increased of NaHCO3 concentration in the soaking reduced significantly the cooking time, with lower rates of damage when compared to BRS Madrepérola. Finally, the information in this work intends to contribute with future research on this topic and therefore increase the bean consumption, whether in the form of an innovative product like the quick cooking dehydrated or as canned beans. / Atualmente uma alternativa alimentar que atende às demandas do consumidor moderno é o processamento industrial do feijão. Devido à necessidade de materiais científicos sobre processamento industrial do feijão na literatura nacional, objetivou-se na primeira etapa deste trabalho (Artigo 1) elaborar uma revisão de literatura sobre o tema. São apresentados alguns conceitos e detalhes do processamento industrial, das operações unitárias e dos parâmetros de qualidade avaliados no feijão enlatado. Na sequência (Artigo 2), apresentam-se os resultados do trabalho que avaliou a adaptabilidade de oito cultivares de feijão ao processamento industrial. Foram avaliados cultivares da classe comercial Carioca: BRS Pérola, BRS Estilo, BRS Ametista e BRS Notável; da classe Preto: IPR Uirapuru, BRS Campeiro, BRS Esteio e BRS Esplendor. Primeiramente, foram verificados os parâmetros físicos nos grãos: teor de água, aferição das dimensões, esfericidade, massa de 100 grãos, densidade, massa específica aparente, coeficiente de hidratação e componentes de cor. Em seguida, os grãos foram processados em uma indústria do setor, utilizando-se embalagens metálicas com capacidade de 420 g, nas quais as amostras foram acondicionadas sem o emprego de hidratação prévia. Como calda, utilizou-se água na temperatura de 75 °C e o processo de cozimento e esterilização foi realizado em autoclave rotativa. No feijão enlatado, avaliaram-se os parâmetros de qualidade: peso bruto, líquido e drenado, altura de headspace, índice de danos, cor, sólidos solúveis e sólidos totais no caldo, textura, acidez e pH. Os dados foram submetidos à análise multivariada: componentes principais e de agrupamento. Como resultado, verificou-se que, na classe Carioca, o cultivar BRS Estilo diferencia-se dos demais, devido ao baixo peso drenado que contribuiu para o aumento de sólidos totais no caldo, com baixos valores de dureza, não se adaptando ao tipo de processo utilizado neste experimento. Na classe Preto, observaram-se características de qualidade semelhantes entre BRS Esplendor e IPR Uirapuru, e entre BRS Esteio e BRS Campeiro, destacando-se esta última por apresentar menores índices de grãos danificados após o processamento. Por fim, no último trabalho (Artigo 3), apresentam-se informações sobre uma opção diferenciada de produto derivado do feijão, o desidratado de cozimento rápido, apontando-se detalhes sobre o processamento e a performance de diferentes cultivares brasileiros, assim como a qualidade tecnológica. No processamento do feijão desidratado de cozimento rápido foi empregado um delineamento composto central (DCC) com dois fatores. O primeiro fator foi cultivar, avaliando-se BRS Pérola, BRS Madrepérola, BRS Estilo e IAPAR 81; o segundo fator foi a concentração de NaHCO3 (bicarbonato de sódio) empregado na hidratação, seguida da secagem dos grãos. Foram avaliados os parâmetros tempo de cozimento, índice de dano e diferença de cor no produto processado. Verificou-se que os efeitos nos parâmetros de qualidade são dependentes do fator cultivar, visto que BRS Estilo e BRS Madrepérola destacaram-se devido ao menor tempo de cozimento e diferença de cor, quando comparados ao BRS Pérola e IAPAR 81. Para BRS Estilo, o aumento na concentração de NaHCO3 reduz significativamente o tempo de cozimento, com menor índice de dano quando comparado ao cultivar BRS Madrepérola. Por fim, com as informações presentes neste trabalho pretende-se contribuir com pesquisas futuras sobre o tema e dessa forma incrementar o consumo do feijão, seja na forma de um produto inovador como o desidratado de cozimento rápido ou na forma de enlatado.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michael_ S A.pdf: 2204905 bytes, checksum: 95f172e9117213f43a2e88631cfe2b2b (MD5) Previous issue date: 2016-02-11 / Poultry farming has increased and so does the amount of residues from producing areas with poultry litter and dead broilers, consequently, there is a major environmental problem for the poultry industry. Poultry litter, rich in organic matter, commonly applied on soil without treatment, acidifies it by releasing hydrogen ions since it stabilizes organic matter and also because it is a nitrogen fertilizer. Therefore, other applications for poultry litter are needed and should be studied, as for example, its use for power generation by anaerobic digestion. This process is attractive for the sector by treating waste and generating biogas that may replace the energy used in poultry. There is, however, an environmental restriction to this system because it requires a large amount of water to hydrolyze poultry litter. Therefore, this study has evaluated the anaerobic digestion of poultry litter in a digester built with glass fiber boxes whose total volume was 40.0 m3. There was a system of effluent reuse from the digester to dilute its next feeding and reduce water consumption during this process. The effluent was reused with its recirculation at the feeding moment with a motor pump, in a semi-continuous system (once a day). The anaerobic digestion has been stabilized at the organic feeding charges of 0.5 and 1.0 kg total volatile solids by m3 digester, so, the evaluations 1 and 2 were created, respectively. There was a hydraulic retention time of 10 days for both evaluations. The stabilization process occurred by Shewhart charts while the process analysis occurred by the process capacity and operational energy viability of the system indexes. At the evaluation number 2, the process was capable and viable for power operations, whose energy production as methane was 4.41 times superior to the electric energy consumed on operations of the treating system, 0.0182 m3 methane kg-1 VTS-1added. The produced effluent was not characterized as an adequate biofertilizer for crop yield because it showed small amounts of nutrients content. On the other hand, the sludge is available as organic manure since a great amount of nutrients has sedimented on the bottom of the digester. At the final period, after evaluation number 2, the digester and motor pump did not present any adequate feeding flux due to the large content of solids in the effluent; so, it was not possible to operate the digester. However, pH (close to 7.00) and the ratio between volatile acidity and total alkalinity of the effluent (below 0.3) at the final period indicated that anaerobic digestion showed some potential to be continued. This fact highlights the importance of other studies about dilution of poultry litter mechanism on the effluent of digester / O crescimento da produção de frangos tem concentrado resíduos nas regiões produtoras, cama de aviário e aves mortas, gerando um grande problema ambiental para a indústria avícola. A cama de aviário, rica em matéria orgânica, comumente aplicada no solo sem tratamento, acidifica o mesmo por liberar íons de hidrogênio ao estabilizar sua matéria orgânica e por ser um fertilizante nitrogenado. Portanto, outras aplicações para a cama de aviário são necessárias e devem ser estudadas, como o seu uso para geração de energia pela biodigestão anaeróbia. Este processo é um atrativo para o setor por tratar o resíduo e gerar biogás que pode substituir a energia usada na criação dos frangos. Existe, porém, um entrave ambiental neste sistema por necessitar de grande quantidade de água para hidrolisar a cama de aviário. Por isso, esse trabalho avaliou a biodigestão anaeróbia da cama de aviário em um biodigestor construído com caixas de fibra de vidro no volume total de 40 m3 com sistema de reutilização do digestato do biodigestor na diluição da próxima alimentação, para reduzir o consumo de água no processo. O digestato foi reutilizado pela recirculação do mesmo no momento da alimentação do biodigestor com uma motobomba, em sistema semi-contínuo (uma vez ao dia). A biodigestão anaeróbia foi estabilizada nas cargas orgânicas de alimentação de 0,5 e 1,0 kg sólidos totais voláteis por m3 de biodigestor, para a construção das avaliações 1 e 2, respectivamente. O tempo de retenção hidráulica foi de 10 dias para as duas avaliações. A estabilização procedeu-se pelo gráfico de Shewhart e a análise do processo pelo índice de capacidade do processo e pelo índice de viabilidade energética operacional do sistema. Na avaliação 2, o processo se apresentou como capaz e viável nas operações energéticas, com produção de energia na forma de metano 4,41 vezes maior que a energia elétrica gasta nas operações do sistema de tratamento, sendo 0,0182 m3 metano kg-1 STV-1adicionados. O digestato produzido não se caracterizou como biofertilizante adequado para as culturas por ter pequeno teor de nutrientes. Porém, o lodo é aplicável como adubo orgânico devido à grande parte dos nutrientes ter sedimentado no biodigestor. No período final, após a avaliação 2, o biodigestor e a motobomba não apresentaram mais fluxo de alimentação devido à quantidade de sólidos no digestato e por este motivo, não se conseguiu mais operar o biodigestor. No entanto, o pH (próximo a 7,00) e a relação entre a acidez volátil e a alcalinidade total do digestato (abaixo de 0,3) no período final indicavam que a biodigestão anaeróbia tinha potencial para ser continuada. Tal fato ressalta a importância de outros estudos sobre mecanismos de diluição da cama de aviário no afluente do biodigestor.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Clovis_Cechim_MC.pdf: 6987482 bytes, checksum: c33db297dd7ec8aaf8bfde9e1e56c2cc (MD5) Previous issue date: 2016-02-04 / Sugarcane has been cropped and produced in Brazil for a long time, so, it deserves mention because it makes the country as the largest producer, with also representativeness in sugar and ethanol production. The knowledge of reliable estimates concerning their cropped areas is essential for Brazilian agribusiness, as they help in determining prices to producers by power plants as well as allow establishing logistics flow of production. The cropped areas estimates are made by official agencies. Therefore, in order to reduce this subjectivity, geotechnology use comes as an alternative since it has been widely used in mappings agricultural crops. Thus, this study aimed at developing a methodology for mapping sugarcane crop in Paraná State with satellite images as LANDSAT, IRS and spectrum-temporal series of vegetation indexes from MODIS sensor, for 2010/2011 to 2014/2015 harvesting season. The carried out mappings indicated a strong positive correlation concerning Canasat and official IBGE. The developed method was based on Fuzzy ARTMAP classification and was efficient to map and estimate the sugarcane cropped area using vegetation index in Paraná State. / A cana-de-açúcar como cultura cultivada e produzida no Brasil merece destaque, pois torna o País o maior produtor mundial, com representatividade também na produção de açúcar e etanol. O conhecimento de estimativas confiáveis de suas áreas cultivadas é imprescindível para o agronegócio brasileiro, por auxiliar na determinação dos preços aos produtores pelas usinas e permitir estabelecer a logística de escoamento da produção. As estimativas de área cultivada são realizadas de forma subjetiva pelos órgãos oficiais. Com a finalidade de diminuir tal subjetividade, surge como alternativa o uso de geotecnologias, as quais têm sido muito utilizadas em mapeamentos de culturas agrícolas. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia para o mapeamento da cultura de cana-de-açúcar para o Estado do Paraná usando imagens dos satélites LANDSAT, IRS e de séries espectro-temporais de índices de vegetação, provenientes do sensor MODIS, para as safras de 2010/2011 a 2014/2015. O mapeamento da cultura foi realizado a partir do modelo de classificação supervisionada Fuzzy ARTMAP, tendo como variáveis de entrada, termos harmônicos de amplitude e fase e as métricas fenológicas da cultura. Os mapeamentos realizados indicaram forte correlação positiva com relação aos dados do Canasat e oficiais IBGE. O método desenvolvido com base na classificação Fuzzy ARTMAP demonstrou ser eficiente para mapear e estimar a área cultivada da cultura de cana-de-açúcar utilizando índices de vegetação no Estado do Paraná.