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Environment structure and performance in Swaziland's smallholder cane grower organisations

Pali-Shikhulu, John 19 September 2012 (has links)
The purpose of this study was to assess the operations of smallholder sugar cane grower organisations based in the Komati River Basin of Swaziland. These organisations were formed at the beginning of this millennium. Some ten years later some have performed very well while others are struggling, and yet others are on the verge of collapse. The situation for some of these became so bad that their sustainability in the business was challenged. This did not augur well for the Government of Swaziland that established the project to address the issues of food security and poverty alleviation. This study was conducted as a case study with five organisations forming the cases. Data were collected from three levels within each organisation using primary and secondary data sources. Findings revealed that organisations were alike in many aspects including history, governance, strategic and human resource management. This was not surprising because for all of them capacity building is provided by Swaziland Water and Agriculture Development Enterprise (SWADE), Swaziland Sugar Association (SSA), and Mhlume Sugar Mill. Organisational structures were bureaucratic with limited participation in decision-making by employees and strict adherence to procedures and specialisation. This led to the conclusion that a mechanistic organisation management system was in place. Environmental resources were favourable according to chairpersons and their views were that they have the self-confidence and commitment for entrepreneurial development. The study concluded that a new series of studies need to be undertaken to explore the many unique research areas that are unearthed. Studies could narrow the focus but as far as possible consider the whole population of organisations in the K1DDP (19). Organisations also need to consider improving management and networking to reduce transaction costs.
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Da formação e controle de carbamato de etila em aguardentes / Control and formation of ethyl carbamate in sugar cane spirits

Galinaro, Carlos Alexandre 29 September 2011 (has links)
A legislação brasileira estabelece o limite de 150 µg/L para os teores de carbamato de etila (CE ou uretana) em aguardentes. O presente trabalho indica que os teores de carbamato de etila em aguardentes podem ser reduzidos em até 92% do teor original após as aguardentes serem submetidas a uma nova destilação. Para amostras de aguardente recém destiladas (coletadas in loco) foi possível constatar que o CE também se forma após a destilação, e que a formação completa-se após 10 dias. A luz difusa não influenciou, quer na constante de velocidade quer na concentração de CE final. Esta, entretanto demonstrou-se dependente da temperatura. Observou-se que a reação ocorre com kobs de (6,4 ± 0,5) x 10-6 /s, a 25°C e pH 4,5, sendo este valor independente da origem da aguardente e da radiação luminosa. Os parâmetros de ativação para esta reação foram ΔH‡ 34 kcal/mol, ΔS‡ - 69 cal/K e ΔG‡ 54 kcal/mol. Foi possível estimar que o teor de uretana formado no interior do destilador foi inferior a 60% do CE total. Estudos com aguardente nas quais foi adicionado KOCN, indicaram que ocorre a formação de uretana com kobs (8,60 ± 0,4) x 10-5 /s, a 25°C, pH 4,5, com ΔH‡ 20,6 kcal/mol, ΔS‡ - 96,1 cal/K e ΔG‡ 48,7 kcal/mol. Esta reação não foi influenciada pela radiação luminosa (250 a 500 nm), bem como pelo teor alcoólico da aguardente (0,29 a 15,7 mol/L). O rendimento no teor de CE aumentou em função do teor alcoólico do meio, atingindo um valor máximo a 60% v/v. Cálculos quânticos sugeriram que o HNCO é a molécula reativa. Os resultados experimentais colhidos até o momento sugerem a existência de uma reação paralela consumindo parte do HNCO e, portanto limitando kobs e a relação [CE]teórico / [CE]experimental. A adição de NaCN à aguardente também conduz a formação de uretana, mas com constante de velocidade inferior a observada para o KOCN. / Brazilian law establishes the limit of 150 µg/L for ethyl carbamate (EC, urethane) contents in sugar cane spirits. The present work indicates that the levels of ethyl carbamate in spirits may be reduced up to 92% of the original content after undergoing a new distillation. It was observed that EC is also formed after distillation in recent distillated samples collected in loco and that the EC formation is completed after 10 days. The light did not influence either the rate constant or the final EC concentration. However, the rate constant proved to be temperature dependent. It was observed that the reaction occurs with kobs (6.4 ± 0.5) x 10-6 /s at 25°C and pH 4.5, which value is independent of the spirits origin and light radiation. The activation parameters for this reaction were ΔH‡ 34 kcal/mol, ΔS‡ - 69 cal/K and ΔG‡ 54 kcal/mol. It was estimated that the concentration of urethane formed inside the distiller was less than 60% of total EC. Studies adding KOCN in sugar cane spirits indicated that the formation of urethane occurs with kobs (8.60 ± 0.4) x 10-5 /s at 25°C, pH 4.5, with ΔH‡ 20.6 kcal/mol, ΔS‡ - 96.1 cal/K and ΔG‡ 48.7 kcal/mol. This reaction was not influenced by light radiation (250 to 500 nm), as well as the alcohol content of spirits (0.29 to 15.7 mol/L). The yield on EC content increased according to the alcohol content of the medium; reaching a maximum value of 60% v/v. Quantum calculations have suggested that HNCO is the reactive molecule. The experimental results collected so far suggest the existence of a parallel reaction which consumes part of HNCO and therefore limits kobs and the relationship [CE]theorical / [EC]experimental. The addition of NaCN to sugar cane spirits also leads to urethane formation, although with lower rate constant compared to the one observed for KOCN.
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Irrigação suplementar da cana-de-açúcar (Saccharum spp): um modelo de análise de decisão para o estado de Alagoas / Supplementary irrigation of the sugar-cane (Saccharum spp): A model of analysis of decision for the State of Alagoas

Santos, Márcio Aurélio Lins dos 25 August 2005 (has links)
As usinas de açúcar e álcool no Estado de Alagoas têm grande importância econômica, para usar sua capacidade instalada torna-se necessário o uso de técnicas que aumentem sua produtividade e/ou diminuam os custos de produção da cana-deaçúcar. A irrigação suplementar apresenta-se como uma destas alternativas. A tecnologia de irrigação se tornou uma alternativa rentável para as condições do Estado de Alagoas. Com base na análise de viabilidade da tecnologia de irrigação em canasoca, a árvore de decisão, um instrumento de análise de decisão, foi utilizada na avaliação dos valores esperados dos retornos associados a diferentes alternativas disponíveis para a escolha do tomador de decisão. Levando-se em considerações as condições analisadas de irrigação suplementar durante o primeiro estádio de desenvolvimento da cana-de-açúcar (ciclo soca), no litoral Sul do Estado de Alagoas, os resultados do estudo permitiram obter as seguintes conclusões: (a) existe um grande potencial de viabilidade da tecnologia de irrigação do início de ano (janeiro), considerando os benefícios diretos e indiretos de aumento de produtividade agrícola, maior longevidade das soqueiras, redução de preparo de solo e plantio, tratos culturais e transporte de cana; (b) os valores obtidos com os benefícios diretos e indiretos da irrigação suplementar da cana-soca de março indicaram inviabilidade econômica para tecnologia de irrigação; (c) a análise de sensibilidade dos resultados das receitas líquidas esperadas nas árvores de decisão das variáveis (lâmina de irrigação, custo fixo e custo operacional), mostrou que o efeito da variável lâmina de irrigação sobre as receitas líquidas, é inversamente proporcional aos efeitos das variáveis de custos fixo e operacional. (d) a receita líquida esperada apresenta pequena sensibilidade às variáveis de custos com tratos culturais de soqueiras e preparo de solo e plantio. / The plant of sugar mills and alcohol destilleries of the State of Alagoas have great economical importance, to fulfill your installed capacities necessary the use of techniques that increase your productivity and/or reduce the costs of production of the sugar-cane. The supplementary irrigation is one of the available alternatives. The irrigation technology a profitable alternative for the conditions of the State of Alagoas. With base in analysis of viability of the irrigation technology in cane-beats, the decision trees, an instrument of decision analysis, was utilized in the evaluating the expected values of different alternatives faced by the decision maker, taking in considerations the analyzed conditions of the supplementary irrigation during the first stadium of development of the sugar-cane (ratoon cycle) in the coast South of Alagoas, the results of the study lead the following conclusions: (a) a great potential of viability of the technology of irrigation of the year beginning (january), considering the direct and indirect benefits of increase of productivity agricultural, larger longevity of the ratoon, reduction of soil preparation and planting, cultural treatments and cane transport; (b) the values obtained with the direct and indirect benefits of the supplemental irrigation of the canebeats of march they indicated economical inviability for irrigation technology; (c) the analysis of sensibility of the results of the expected net benefit in the decision trees of the variables (irrigation sheet, fixed cost and operational cost), showed that the effect of the variable irrigation sheet on the net benefit, is inversely proportional to the effects of the variables of fixed and operational costs. (d) the expected net benefit presents small sensibility to the variables of costs with cultural treatments of ratoon and soil preparation and planting.
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A melhoria continua no processo de plantio da cana-de-açúcar / Continuous improvement of sugar cane planting process

Barros, Fernando Ferraz 07 November 2008 (has links)
A cultura da cana-de-açúcar no Brasil teve na safra 2007/2008 um aumento de 7,4% na área de plantio, sendo o estado e São Paulo responsável por 67% deste aumento. Estabelecer estas expansões ou reformas de canaviais com qualidade se torna imprescindível, pois a cana é uma gramínea perene com ciclo de quatro a cinco anos. Uma das alternativas para melhorar esta qualidade é a utilização de ferramentas como o controle estatístico do processo (CEP) que vem apresentando bons resultados nesta busca. Devido a importância da cultura da cana-de-açúcar, o aumento considerável no plantio da cultura e a exigência pela qualidade no setor, o objetivo deste trabalho foi identificar os fatores críticos e analisar o processo de melhoria continua no plantio da cana-de-açúcar. O trabalho foi desenvolvido na usina Pioneiros Bioenergia S.A e contou com o apoio da equipe técnica da usina. Na primeira etapa selecionaram-se as principais falhas do plantio, que posteriormente foram classificadas de acordo com a severidade, facilidade de ocorrência e de detecção. Em seguida definiram-se seus respectivos indicadores críticos, sendo eles o paralelismo, a profundidade de sulco, número de gemas viáveis por metro e altura de cobrição. Na segunda etapa se utilizaram histogramas, gráficos de controle e Pareto para avaliar a qualidade operacional no plantio, que se mostrou com grande instabilidade e variabilidade. Elaborou-se então, um conjunto de ações para diminuir esta instabilidade, denominado de plano de melhorias. Com a implantação deste plano deu-se inicio a etapa três, onde se avaliou novamente os indicadores considerados insatisfatórios. O paralelismo e a profundidade de sulco apresentaram um aumento dos dados dentro das especificações técnicas, porém, a altura de cobrição sofreu influência da época seca desfavorável para esta operação, proporcionando um aumento da terra na cobrição das mudas. Elaborou-se novamente, um segundo plano de melhorias e para isso utilizaram-se as informações dos gráficos de Pareto. Concluiu-se que a etapa dois apresentou-se com grande instabilidade e fora dos padrões estabelecidos. Com a implantação do plano de melhorias, etapa três, estes se mostraram com melhor estabilidade e com mais dados dentro das especificações. A utilização das ferramentas do CEP e do gráfico de Pareto se mostrou de grande valor na diminuição da instabilidade e melhoria dos processos, bem como na elaboração de um segundo plano de melhorias. / The sugar cane cultivation in Brazil, during the 2007/2008 period, showed a planting area increase of 7.4%. Sao Paulo state was responsible for 67% of this increase. It is vital to conduct those sugar cane plantation expansions and renovations with high quality, because sugar cane is a perennial grass, with a cycle of four to five years. A good alternative to improve plantation expansion and renovation process is the use of Statistical Process Control (SPC). The application of this tool has showed good results. Taking into consideration the great importance of sugar cane cultivation, the increase of sugar cane cultivation area and demand for higher quality, the purpose of this project is to identify critical factors and study the continuous improvement of sugar cane planting process. This project was developed in Pioneiros Bioenergia S.A. sugar mill and had the support of plant technical staff. In the first phase, the main planting failures were selected and classified by severity, occurrence probability and detection easiness. The critical parameters of the selected failures were also defined: furrow parallelism, furrow depth, number of good gemmas per meter and soil covering height. In the second phase histograms, control graphs and Paretto charts were used to evaluate planting operational quality, which showed high instability and variability. An action plan was then developed to reduce that instability, named Improvement Plan. The third phase started with improvement plan implementation, including reevaluation of critical parameters. There was an improvement of furrow parallelism and an increase of furrow depth values in accordance with specifications, but soil covering height was negatively influenced by dry season, which makes covering soil excess more likely to occur. A second Improvement Plan was developed, using Paretto chart information. It was concluded that the instability and values outside the established pattern observed in phase two were reduced by the implementation of the improvement plans carried out during phase three, which has shown better stability and more values in accordance with specifications. The application of SPC tools and Paretto charts was very useful in the process of obtaining planting process stability improvement, including the development of a second Improvement Plan.
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Fontes, doses e formas de aplicação de fósforo na cana-de-açúcar / Sources, rates and forms of phosphorus application in sugar cane

Tomaz, Halan Vieira de Queiroz 03 February 2010 (has links)
O objetivo deste trabalho foi verificar qual o sistema mais eficiente de aplicação e fornecimento de fósforo como nutriente para produção de cana, enfatizando formas de aplicação (fosfatagem) determinando a dose a ser utilizada e a fonte mais eficiente na disponibilização do fósforo ao longo dos anos. O experimento foi instalado na Usina Rio Vermelho, localizada ao oeste do Estado de São Paulo, na cidade de Junqueirópolis. As médias anuais de temperatura e precipitação pluviométrica são de 23,4oC, 1.263 mm, respectivamente. A variedade utilizada foi a SP 89-1115. O delineamento utilizado foi em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas (split-plot), com quatro repetições. As parcelas eram compostas por duas doses (100 e 200 kg ha-1), três formas de aplicação (sulco de plantio, área total e dividido 50% no sulco e 50% em área total) e mais a testemunha como tratamento adicional. As sub-parcelas foram compostas por cinco fontes de fósforo (Salmec, rocha fosfática nacional (Araxá), rocha fosfática importada (Arad), fosfato solúvel (Super triplo), e uma combinação Salmec + ST. Realizou-se a avaliação da produção nos três anos de experimento, e no terceiro corte da cana foram avaliadas as características tecnológicas do colmo. As aplicações de fósforo no plantio produziram efeitos positivos no primeiro corte independente da fonte e forma de aplicação, e não foram suficientes para causar efeitos nas produtividades dos cortes subsequentes. Como não houve diferença entre formas de aplicação, a aplicação no sulco de plantio tem maior retorno econômico. O uso da fonte alternativa Salmec é viável e foi mais vantajoso economicamente que outras fontes de P. Não há necessidade de aplicação de doses elevadas (200 kg P2O5 ha-1) sem controle de fatores limitantes. Para as características tecnológicas, os tratamentos não foram suficientes para causar diferenças significativas. / The objective of this work was to get the most efficient system to supply phosphorus as a nutrient for sugarcane production, prioritizing the application and use of phosphate as well as determine the rate to be used and which source is more efficient in the phosphorus supply over the years. The experiment was installed in the Rio Vermelho sugar cane plant, located west of the State of Sao Paulo at Junqueirópolis. The average annual temperature and precipitation were 23.4ºC and 1263 mm, respectively. The variety used was SP 89-1115. The experimental design was randomized blocks with split-plots and four replications. The plots were composed by two rates (100 and 200 kg ha-1), and three application methods (furrow, total area and half furrow and half total area) and additional treatment without aplication. The internal plots were consisted by five sources of phosphorus (Salmec, Araxá phosphate rock, Arad phosphate rock, triple superphosphate (TSP), and the combination of Salmec + TSP. In the three years of the experiment was made the evaluation of production, and the third year were evaluated the technological characteristics. The phosphorus applications at planting had positive effect on yields on first harvest, without effect the source or application methods, and were not sufficient to cause effects on the subsequent yields. There was no difference between those forms of application and to provide the phosphate in the furrow has greater economic return. The use of Salmec as an alternative source is viable, and more economically advantageous than other phosphorus sources. There is no need to provide rates above 200 kg P2O5 ha-1, without the control of limiting factors. For the technological characteristics, the treatments were not sufficient to show significant differences.
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Detecção eletroquímica de furfural e hidroximetilfurfural em bagaço de cana-de-açúcar utilizando cromatografia líquida de alta eficiência /

Silva, José Luiz da. January 2013 (has links)
Orientador: Nelson Ramos Stradiotto / Banca: Antonio Rogerio Fiorucci / Banca: Rodrigo Alejandro Abarza Muñoz / Resumo: O furfural e o hidroximetilfurfural (HMF) presentes no bagaço da cana-de-açúcar influenciam fortemente o processo de hidrólise desta biomassa, comprometendo a eficiência da produção de etanol de segunda geração por serem inibidores da fermentação dos açúcares, diminuindo a produção de álcool. Neste trabalho foram desenvolvidos eletrodos de carbono vítreo modificados com nanopartículas de níquel (GC/NiNPs) para determinação de furfural e HMF por técnicas eletroanalíticas. As condições otimizadas para obter as nanopartículas de níquel (NiNPs) foram o pH da solução de sulfato de níquel, potencial de eletrodeposição do metal, tempo de eletrodeposição e a concentração do sulfato de níquel. O eletrodo de GC/NiNPs foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva. Furfural e HMF foram caracterizados por voltametria cíclica com os eletrodos de carbono vítreo e GC/NiNPs em meio básico. O método foi desenvolvido com o eletrodo GC/NiNPs por técnicas voltametricas de varredura linear (LSV), onda quadrada (SWV) e pulso diferencial (DPV), e cromatografia liquida de alta eficiência com detecção amperométrica pulsada (HPLC-PAD). As condições: tampão fosfato pH (6,5), potencial de redução -1,3 V, tempo de eletrodeposição de 30 s e concentração de sulfato de níquel 5 x 10-3 mol L-1 representam apresentaram as melhores características de formação das NiNPs e atividade eletroquímica para furfural e HMF. O método de análise desenvolvido para furfural com o eletrodo GC/NiNPs utilizando LSV, SWV e PDV apresentou os seguintes valores: limite de detecção (LOD) 4,9 x 10-5, 6,9 x 10-6 e 2,5 x 10-6 mol L-1, limite de quantificação (LOQ) 1,5 x 10-4, 2,1 x 10-5 e 7,5 x 10-6 mol L-1, e sensibilidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The furfural and hydroxymethylfurfural (HMF) present in the cane-sugar strongly influence the hydrolysis process this biomass, reducing the efficiency of the production of second generation ethanol to be inhibitors of sugar fermentation, decreasing the production of alcohol. In this work ware developed glassy carbon electrode (GC) modified with nickel nanoparticles (GC/NiNPs) for determination of furfural and HMF by electroanalytical techniques. The optimized conditions for nickel nanoparticles (NiNPs) were the pH of the solution nickel sulfate, metal electrodeposition potential, electrodeposition time and concentration of nickel sulphate. The electrode GC/NiNPs was characterized by scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy. Furfural and HMF were characterized by cyclic voltammetry with electrodes GC and GC/NiNPs in basic medium. The method was developed with the electrode GC/NiNPs by techniques for linear sweep voltammetry (LSV), square wave voltammetry (SWV) and differential pulse voltammetry (DPV) and high performance liquid chromatography with pulsed amperometric detection (HPLC-PAD). Conditions: phosphate buffer pH (6.5), reduction potential of -1.3 V, electrodeposition time of 30 s and nickel sulfate concentration of 5 x 10-3 mol L-1 presented the best features to formation of NiNPs and electrochemical activity for furfural and HMF. The analysis method developed for the analysis of furfural with the electrode GC/NiNPs using LSV, SWV and PDV presented the following values: limit of detection (LOD) 4.9 x 10-5, 6.9 x 10-6 and 2.5 x 10-6 mol L-1, limit of quantification (LOQ) 1.5 x 10-4, 2.1 x 10-5 and 7.5 x 10-6 mol L-1, and amperometric sensitivity -15.7 x 10-3, -23.8 x 10-3 and -14.0 x 10-3 A / mol L-1, respectively. The recovery methods ware 97.7 ± 0.62, 103.7 ± 4.20 and 99.1 ± 3.69, and in the acid... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Irrigação suplementar da cana-de-açúcar (Saccharum spp): um modelo de análise de decisão para o estado de Alagoas / Supplementary irrigation of the sugar-cane (Saccharum spp): A model of analysis of decision for the State of Alagoas

Márcio Aurélio Lins dos Santos 25 August 2005 (has links)
As usinas de açúcar e álcool no Estado de Alagoas têm grande importância econômica, para usar sua capacidade instalada torna-se necessário o uso de técnicas que aumentem sua produtividade e/ou diminuam os custos de produção da cana-deaçúcar. A irrigação suplementar apresenta-se como uma destas alternativas. A tecnologia de irrigação se tornou uma alternativa rentável para as condições do Estado de Alagoas. Com base na análise de viabilidade da tecnologia de irrigação em canasoca, a árvore de decisão, um instrumento de análise de decisão, foi utilizada na avaliação dos valores esperados dos retornos associados a diferentes alternativas disponíveis para a escolha do tomador de decisão. Levando-se em considerações as condições analisadas de irrigação suplementar durante o primeiro estádio de desenvolvimento da cana-de-açúcar (ciclo soca), no litoral Sul do Estado de Alagoas, os resultados do estudo permitiram obter as seguintes conclusões: (a) existe um grande potencial de viabilidade da tecnologia de irrigação do início de ano (janeiro), considerando os benefícios diretos e indiretos de aumento de produtividade agrícola, maior longevidade das soqueiras, redução de preparo de solo e plantio, tratos culturais e transporte de cana; (b) os valores obtidos com os benefícios diretos e indiretos da irrigação suplementar da cana-soca de março indicaram inviabilidade econômica para tecnologia de irrigação; (c) a análise de sensibilidade dos resultados das receitas líquidas esperadas nas árvores de decisão das variáveis (lâmina de irrigação, custo fixo e custo operacional), mostrou que o efeito da variável lâmina de irrigação sobre as receitas líquidas, é inversamente proporcional aos efeitos das variáveis de custos fixo e operacional. (d) a receita líquida esperada apresenta pequena sensibilidade às variáveis de custos com tratos culturais de soqueiras e preparo de solo e plantio. / The plant of sugar mills and alcohol destilleries of the State of Alagoas have great economical importance, to fulfill your installed capacities necessary the use of techniques that increase your productivity and/or reduce the costs of production of the sugar-cane. The supplementary irrigation is one of the available alternatives. The irrigation technology a profitable alternative for the conditions of the State of Alagoas. With base in analysis of viability of the irrigation technology in cane-beats, the decision trees, an instrument of decision analysis, was utilized in the evaluating the expected values of different alternatives faced by the decision maker, taking in considerations the analyzed conditions of the supplementary irrigation during the first stadium of development of the sugar-cane (ratoon cycle) in the coast South of Alagoas, the results of the study lead the following conclusions: (a) a great potential of viability of the technology of irrigation of the year beginning (january), considering the direct and indirect benefits of increase of productivity agricultural, larger longevity of the ratoon, reduction of soil preparation and planting, cultural treatments and cane transport; (b) the values obtained with the direct and indirect benefits of the supplemental irrigation of the canebeats of march they indicated economical inviability for irrigation technology; (c) the analysis of sensibility of the results of the expected net benefit in the decision trees of the variables (irrigation sheet, fixed cost and operational cost), showed that the effect of the variable irrigation sheet on the net benefit, is inversely proportional to the effects of the variables of fixed and operational costs. (d) the expected net benefit presents small sensibility to the variables of costs with cultural treatments of ratoon and soil preparation and planting.
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Estudo sistemático das reações envolvidas na determinação dos teores de lignina e holocelulose em amostras de bagaço e palha de cana-de-açúcar / Systematic study of the reactions involved in the determination of lignin and holocellulose in bagasse and straw from sugar cane samples

Marabezi, Karen 29 July 2009 (has links)
Os métodos analíticos empregados atualmente para a caracterização química de materiais lignocelulósicos foram desenvolvidos para a madeira e são empregados com pequenas modificações ao bagaço e à palha da cana-de-açúcar. A não existência de metodologia específica para estes materiais leva a obtenção de resultados inadequados e dificultam tanto o planejamento quanto a interpretação de resultados. Sendo assim, o objetivo principal deste trabalho é desenvolver metodologias analíticas específicas para a caracterização química da palha e do bagaço de cana-de-açúcar. A determinação de lignina foi estudada a partir da hidrólise e solubilização da celulose e hemiceluloses em solução de ácido sulfúrico. A fração insolúvel foi analisada por análise elementar, espectroscopia no infravermelho, espectrometria de ressonância magnética nuclear de C13 no estado sólido e análise termogravimétrica (TGA). Os açúcares hidrolisados e produtos derivados destes foram analisados por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Foi realizada uma análise de holocelulose que é complementar à determinação de lignina. O procedimento consiste no tratamento do material lignocelulósico (pré-extraído com cicloexano/etanol) com solução de clorito de sódio em meio ácido. Os resultados obtidos não apresentaram similaridade nas correlações entre os métodos analíticos, entretanto mostraram que o bagaço integral e suas frações separadamente apresentam comportamentos diferentes, frente ao tratamento ácido, o que ressalta a necessidade de métodos analíticos específicos. / The analytical methods currently used for chemical characterization of lignocellulosic materials were developed for wood and are applied with minor modifications for sugar cane bagasse and straw analysis. The lack of specific methodology for these materials leads to inadequate results and hamper both the planning and the interpretation of results. Thus, the main aim of this work is to develop specific analytical methodologies to the chemical characterization of sugar cane bagasse and straw. The determination of lignin was studied by the hydrolysis and dissolution of the polysaccharide fraction in sulfuric acid solution. The insoluble fraction was analyzed by elemental analysis, Fourier Transform Infrared (FT-IR), Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy (13C NMR), Gel permeation chromatography (GPC) and Thermogravimetric analysis (TGA). The sugars and derivatives of these hydrolysates were analyzed by High performance liquid chromatography (HPLC). It was also performed a complementary analysis from the holocellulose content determinations in order to check the values obtained by the klason procedure. The results showed the dependence of sulfuric acid concentration on lignin content determinations and the role of condensation reactions in the lignin characteristics. Despite the similarities in chemical composition, klason lignins obtained from straw exhibited very low molar masses. Preliminary results obtained from holocellulose determinations showed also the need for optimized oxidation procedures in order to be successful applied to sugar cane bagasse analysis.
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Uso de soluções hidrotrópicas na deslignificação do bagaço de cana-de-açúcar / Use of solutions hidrotrópicas in delignification of sugarcane cane bagasse

Arantes, Thaís Moraes 14 December 2009 (has links)
A utilização de cana-de-açúcar para geração de açúcar, energia e etanol é uma das atividades mais importantes do Brasil. Esta intensa produção gera grandes quantidades de bagaço que podem ser utilizadas para aumentar a produção de etanol. Neste sentido, é de grande interesse técnico-científico o estudo de pré-tratamentos desta matéria prima, dentre os quais se inserem os processos de polpação. No presente trabalho buscou-se estudar a utilização da polpação hidrotrópica do bagaço de cana-de-açúcar para separação de seus principais componentes macromoleculares. Para tanto foram utilizados dois hidrótropos distintos, o benzoato de sódio e xilenossulfonato de sódio. Como referência, realizaram-se também polpações apenas com água, com soluções etanol/água e com soluções de hidróxido de sódio.O estudo foi realizado a partir de planejamento fatorial de experimentos, utilizando-se a influência das variáveis temperatura e tempo de reação. As respostas consideradas foram o rendimento de polpa e a quantidade de lignina residual. Este estudo exploratório revelou que o xilenossulfonato de sódio foi mais efetivo que o benzoato de sódio. Entretanto, o uso dos agentes hidrotrópicos foram menos eficiente quando comparado aos sistemas etanol/água e hidróxido de sódio. As ligninas extraídas nos processos de polpação hidrotrópica foram analisadas por diversas técnicas de caracterização. As ligninas extraídas na polpação com benzoato de sódio apresentaram menores massas molares quando comparado ao uso de xilenossulfonato de sódio. A análise das polpas obtidas nos diferentes processos revelou que as condições de maiores tempos e temperaturas produziram polpas com maiores índices de cristalinidade. / The production of sugar, energy and ethanol from sugar cane is one of the most important activities of Brazil and generates a enormous quantity of bagasse which can be used to increase the ethanol production. In this sense, the study of sugarcane bagasse is a very important task, in both technical and scientific approaches. Thus, the pre-treatment of sugar cane bagasse by using pulping/delignification processes constitutes a important step to recovery the main macromolecular components of the vegetal tissues of this raw material. In the present work it was studied the utilization of hydrotropic agents to promote the delignification of sugarcane bagasse. The study was carried out by using two different hydrotropes: sodium benzoate and sodium xylenosulfonate. As standard for comparison, it was also studied the pulping of sugarcane bagasse by using only water and ethanol/water and sodium hydroxide solutions. The pulping processes were carried out from factorial planning experiments employing two different levels (and a central point) for reaction time and temperature. As response it was determined the correspondents pulping yield and residual lignin contents. The results indicated that sodium xylenosulfonate was more effective than benzoate sodium in the promotion of the delignification. However, the utilization of hydrotropic systems were less efficient to promote the delignification, when compared with ethanol/water or sodium hydroxide aqueous solution. The lignins extracted in the pulping with sodium benzoate presented lower molar masses when compared with the use of sodium xylenesulfonate. The analysis of the pulps showed that the higher temperatures and reaction times produced pulps with higher crystallinity.
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\"Aspectos da tipificação da aguardente\" / \"Cachaça\'s typification aspects\"

Reche, Roni Vicente 28 September 2006 (has links)
Com o intuito de contribuir para a tipificação da aguardente paulista, 35 analitos foram analisados em 107 amostras coletadas no Estado de São Paulo no momento da sua destilação. Os resultados analíticos foram avaliados utilizando-se análise multivariada (quimiometria). A quimiometria foi utilizada para definir os melhores discriminantes químicos em cada tipo de análise. Na distinção entre a aguardente destilada em alambique e a aguardente destilada em coluna, as análise exploratórias (PCA, HCA e PLS) demonstraram que existe um distinção entre estes dois grupos de bebidas. Os modelos estatísticos criados utilizando-se das análises de LDA e CDA apresentaram uma porcentagem de acerto superior a 95,0% na distinção entre estes dois grupos de bebidas. Quando considerado, na análise exploratória, três grupos de bebidas (alambiques típicos, colunas típicas e alambiques mistos, esta apresentou bons resultados apenas nas análises de PCA e HCA. Não foi criado modelo estatístico considerando três grupos de bebidas. Na última etapa deste trabalho, foi realizada uma análise exploratória (PCA e HCA) nas 107 amostras coletadas no Estado de São Paulo, sem considerar o processo de destilação. Foram encontrados diferentes agrupamentos considerando as características químicas de todas as amostras. No entanto, a correlação definitiva entre estes grupos e as características regionais do Estado de São Paulo não foi observada. / Aiming at achieving typification of the paulista sugar-cane spirits, 35 compounds were analyzed in 107 samples collected in the State of São Paulo at the moment of distillation. The analytical results were obtained through multivariate analysis (chemometric), which was used to determine the best chemical discriminates in each type of the statistical analysis. Exploratory analyses (PCA, HCA and PLS) showed a distinction between the sugar-cane spirits distilled in stills and the ones distilled in continuous columns. After conducting LDA and CDA analyses, the resulting statistical models revealed a significantly high probability (95,0%) to correctly identify the system of distillation used in the process. Exploratory analyses performed in typical stills, typical columns and mixed stills showed good results for PCA and HCA only. No statistical models considering the three groups of drinks were created. The last phase of the present study involved exploratory analyses (PCA and HCA) performed in the 107 samples collected in the State of São Paulo. Considering the chemical characteristics of all samples, different groupings were found. However, a definitive correlation among these groups with the production areas in the State of São Paulo was not observed.

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