Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Orientador: Fernando Masarin / Banca: Michel Brienzo / Banca: Valéria de Carvalho Santos Ebinuma / Resumo: A macroalga vermelha Kappaphycus alvarezii é rica em carboidratos, porém contém outras frações constituídas de proteínas, inorgânicos e aromáticos. O presente trabalho foi justificado devido ao fato de que o resíduo gerado no processamento de carragena semi-refinada ser menos recalcitrante comparado a resíduos lignocelulósicos. Objetivo: Avaliar o potencial da conversão enzimática das frações geradas no processamento de carragena oriundo da macroalga Kappaphycus alvarezii em açúcares monoméricos fermentescíveis. Métodos: A parte experimental envolveu a obtenção de um resíduo a partir do processamento de carragena semi-refinada de K. alvarezii. A fração não tratada e as frações obtidas no processamento foram caracterizadas quimicamente e hidrolisadas enzimaticamente. Na hidrólise enzimática foram utilizados extratos enzimáticos comerciais e um extrato enzimático obtido a partir de Aspergillus sp. Resultados: O processamento de carragena semi-refinada e a obtenção do resíduo foram realizadas com sucesso. Os rendimentos globais de obtenção de carragena semi-refinada e do resíduo foram de 46,8% e 19,2%, respectivamente. As frações, não tratada, tratada com KOH, o resíduo e a carragena semi-refinada mostraram teores brutos de 44,8%, 41,5%, 32,7% e 53,6% (galactana), 12,4%, 13,4%, 38,4% e 8,3% (glucana), 15,8%, 14,9%, 8,6% e 18,2% (cinzas)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The red macroalgae Kappaphycus alvarezii is rich in carbohydrates, but contains other fractions constituted of proteins, inorganic and aromatics. The present study was justified due to the fact that the residue generated in the processing of semirefined carrageenan is less recalcitrant compared to lignocellulosic residues. Objective: Evaluate the potencial of the enzymatic conversion of the fractions generated in the carrageenan processing from macroalgae Kappaphycus alvarezii in fermentable monomeric sugars. Methods: The experimental part involved the obtaining of a residue from the processing of semirefined carrageenan of K. alvarezii. The untreated fraction and fractions obtained in the processing were chemically characterized and enzymatically hydrolyzed. In the enzymatic hydrolysis were used commercial enzymatic extracts and an enzymatic extract obtained from Aspergillus sp. Results: Processing of semirefined carrageenan and the recovery of the residue were carried out successfully. Overall yields of semirefined carrageenan and residue were 46.8% and 19.2%, respectively. The content of untreated fraction, treated with KOH, residue and semirefined carrageenan were 44.8%, 41.5%, 32.7% and 53.6% (galactan), 12.4%, 13.4%, 38.4% e 8.3% (glucan), 15.8%, 14.9%, 8.6% and 18.2% (ash) and 12.6%, 13.8%, 8.1% and 13.3% (sulfate groups), respectively. The fraction of the residue showed to be rich in glucan while the fraction of semirefined carrageenan rich in galactan and ashes. Commercial enzymatic extracts used were characterized and maximum values of specific activity of cellulases and galactanases were 1.3 FPU.mg-1 and 0.3 IU.mg-1, respectively. Extract obtained from Aspergillus sp. used characterized and maximum values of specific activity of β-galactosidase and galactanases... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this work was to investigate the quality of particleboards made with Eucalyptus saligna wood residues, resulting from chiping of the logs for pulp production. The boards were producted with two types of residues, sticks and sawdust, used pure. The adhesive used was ureaformaldehyde resin in proportions of 4, 8 and 12% (based on ovendry weight of wood particles) and nominal densities were 0,55, 0,65 and 0,75 g/cm3. There were evaluated the bending properties, internal bond, screw withdrawal, water absorption and thickness swelling. The results indicated that the bending properties were slightly higher with the sawdust type residue than boards made with stick type residue. For internal bond and screw withdrawal values were larger for boards with larger densities and larger resin proportions, independent of the type of the residue. For water absorption, the values increased with the reduction of the density, for both type of particles. Thickness swelling increased with the reduction of resin proportion, independent of the type of the residue used. Observing the results it was possible to conclude that using either particle type with larger resin proportion and larger densities, boards with acceptable quality can be made / Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade de chapas aglomeradas fabricadas com resíduos da madeira de Eucalyptus saligna, resultantes da picagem das toras para a confecção de cavacos utilizados na produção de celulose. As chapas foram produzidas com dois tipos de resíduos, palitos e serragem, sendo utilizados puros. O adesivo usado foi à base de uréia-formaldeído em proporções de 4, 8 e 12%, com base no peso seco das partículas de madeira, e as densidades nominais das chapas foram de 0,55, 0,65 e 0,75 g/cm3. Foram avaliadas propriedades de flexão estática, ligação interna, arrancamento de parafusos, absorção d água e inchamento em espessura. Os valores obtidos das propriedades de flexão estática aumentaram com a densidade da chapa, assim como com o teor de adesivo, e as chapas produzidas com partículas tipo serragem apresentaram valores um pouco maiores que chapas produzidas com partículas tipo palitos. Para a ligação interna e o arrancamento de parafusos, os valores foram maiores para as chapas com maior densidade e maior teor de adesivo, independentemente do tipo de resíduo. No caso da absorção d água, os valores aumentaram com a redução da densidade, tanto para chapas produzidas com partículas tipo palitos como para serragem. Para inchamento em espessura, os valores aumentaram com a diminuição do teor de adesivo, sem considerar o do tipo de resíduo utilizado. Os resultados, permitem concluir que, usando-se tanto partículas tipo palitos quanto serragem com maiores percentagens de adesivo e maiores densidades, podem ser produzidas chapas com qualidade satisfatória.

Submitted by MARIANE DANIELLA DA SILVA null (marianedaniella@hotmail.com) on 2018-03-26T17:27:45Z No. of bitstreams: 1 Produção de etanol de segunda geração por Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 a partir da hidrólise ácida de sabugo de milho (Zea mays L.).pdf: 1492655 bytes, checksum: 70efb779a58921756712a570e233019d (MD5) / Rejected by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: Problema 01) Falta a FICHA CATALOGRÁFICA (Obrigatório pela ABNT NBR14724) Problema 02) Corrija na folha de aprovação a data(dia, mês e ano) da defesa, no seu arquivo está somente o mês e ano. Estamos encaminhando via e-mail o modelo das páginas pré-textuais. Lembramos que o arquivo depositado no repositório deve ser igual ao impresso. Agradecemos a compreensão. on 2018-03-26T19:03:05Z (GMT) / Submitted by MARIANE DANIELLA DA SILVA null (marianedaniella@hotmail.com) on 2018-04-02T13:42:13Z No. of bitstreams: 2 Ficha catalográfica Dissertação_ Mariane Daniella da Silva.pdf: 54318 bytes, checksum: 46197f331d49ae2a8970b14be36ee268 (MD5) Produção de etanol de segunda geração por Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 a partir da hidrólise ácida de sabugo de milho (Zea mays L.).docx: 1953480 bytes, checksum: c6c99237c6f29ff0694598067cb3dced (MD5) / Rejected by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: Problema 01) É necessário que o arquivo contendo a sua dissertação esteja no formato Portable Document Format (PDF) e não esteja protegido. Problema 02) A FICHA CATALOGRÁFICA deve ser inserida após a folha de rosto. Ordem correta CAPA, FOLHA DE ROSTO, FICHA CATALOGRÁFICA, FOLHA DE APROVAÇÃO. Lembramos que o arquivo depositado no repositório deve ser igual ao impresso. Agradecemos a compreensão. on 2018-04-02T18:55:18Z (GMT) / Submitted by MARIANE DANIELLA DA SILVA null (marianedaniella@hotmail.com) on 2018-04-02T21:38:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertação com a ficha.pdf: 1878110 bytes, checksum: 09ba2606445ff243567d9126a98041bd (MD5) / Approved for entry into archive by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br) on 2018-04-03T12:23:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_md_me_sjrp.pdf: 1878110 bytes, checksum: 09ba2606445ff243567d9126a98041bd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-03T12:23:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_md_me_sjrp.pdf: 1878110 bytes, checksum: 09ba2606445ff243567d9126a98041bd (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O milho é uma das culturas mais produzidas no Brasil e durante o seu processamento apresenta como rejeitos o sabugo, caule, folhas e a palha que podem ser utilizados como biomassa para produção de bioetanol de segunda geração. Estima-se que para cada tonelada de milho produzido 2,3 toneladas são rejeitos. Entretanto, para a utilização deste substrato é necessário um tratamento inicial de hidrólise ácida, básica ou enzimática para a remoção da lignina e hemicelulose deixando exposta a celulose, que pode ser utilizada como substrato por microrganismos. Portanto, este trabalho teve como objetivo estudar a produção de etanol pela levedura Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 a partir do sabugo de milho hidrolisado que foi utilizado como substrato. Para isto variaram-se diferentes concentrações de ácido sulfúrico (2,5; 5,0; 7,5 e 10,0%) em diferentes tempos de aquecimento em autoclave (15 e 30 minutos). Foi avaliado o efeito da desintoxicação nos hidrolisados para a remoção de compostos inibidores da fermentação produzidos durante a hidrólise nos diferentes tempos de aquecimento e o efeito de diferentes velocidades de agitação (0, 50 e 100 rpm) na fermentação do hidrolisado. Foi avaliada a produção de etanol utilizando o meio hidrolisado de sabugo de milho (na concentração de 20, 40 e 60 g/L de açúcares redutores). Também foi estimada a produção de etanol utilizando um meio sintético adicionado de glicose (nas concentrações de 40 e 60 g/L) que serviu como padrão de comparação na utilização do meio contendo o sabugo de milho hidrolisado. Os resultados indicaram que a melhor concentração de H2SO4 para realização da hidrólise foi de 2,5% com 30 min. de aquecimento. A desintoxicação do hidrolisado resultou na diminuição da concentração de compostos fenólicos. Foi realizada uma avaliação da produção de etanol após a fermentação de 48 h do hidrolisado, apresentando o melhor resultado em 36 h de fermentação, 7,04 g/L de etanol no meio incubado com agitação de 50 rpm e 8,11 g/L de etanol no meio com agitação de 100 rpm. Portanto, tem-se que o hidrolisado do sabugo de milho é uma opção alternativa para a produção de etanol de segunda geração. Além disso, a levedura S. cerevisiae ATCC 26602 foi capaz de utilizar o hidrolisado sem desintoxicação para produção de etanol. / Corn is one of the most produced crops in Brazil and it can be grown in any soil or climate. During its processing, it presents as tailings the cob, stem, leaves and straw that can be used as biomass for bioethanol production. It is estimated that for each ton of corn produced 2,3 tons are tailings. However, the use of this substrate requires an initial treatment of acidic, basic or enzymatic hydrolysis for the removal of lignin and hemicellulose exposing cellulose, which can be used as a substrate by microorganisms. Therefore, the aim of this research is to study the ethanol production on the yest Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 from hydrolyzed corn cob wich was used as substrate. For this purpose, different concentrations of sulfuric acid (2,5, 5,0, 7,5 and 10,0%) were used under different autoclaving heating periods (15 and 30 minutes). The effect of detoxification on hydrolysates to remove fermentation inhibitor compounds produced during the hydrolysis at the different heating periods and the effect of different stirring rates (0, 50 and 100 rpm) was evaluated in the fermentation of hidrolizate. The ethanol production was evaluated using a hydrolyte environment (at concentration of 40 and 60 g/L). The ethanol production was also evaluated using a synthetic medium added with glucose (at concentrations of 20, 40 and 60 g/L), which will serve as a comparison standard when using the medium containing hydrolyzed corn cob. The results indicate that the best H2SO4 concentration for hydrolysis was 2,50% acid with 30 min. of heating. The detoxification of the hydrolyzates resulted in a decrease on the concentration of phenolic compounds. A partial evaluation of the ethanol production was carried out after fermentation of 48 h of the hydrolyzates, providing the best result within 36 h of fermentation, 7,04 g/L of ethanol in the medium incubated with agitation of 50 rpm and 8,11 g/L ethanol in the medium with 100 rpm stirring. This concludes that corn cob hydrolyzates are an advantageous option for the production of ethanol. Besides, the yest S. cereviseae ATCC 26602 was able to use the hydrolyzate without detoxification for ethanol production. / CNPq: 134033/2016-7

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GelsoneideSG_DISSERT.pdf: 1818458 bytes, checksum: 7c978a688725815697ae8981fa5f2d16 (MD5) Previous issue date: 2013-02-18 / Generally, cellulose ethers improves mortar properties such as water retention, workability and setting time, along with adherence to the substrate. However, a major disadvantage of the addition of cellulose ethers in mortars is the delay in hydration of the cement. In this paper a cellulose phosphate (Cp) was synthesized water soluble and has been evaluated the effect of their incorporation into mortar based on Portland cement. Cellulose phosphate obtained was characterized by spectrophotometry Fourier transform infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD), elemental analysis and scanning electron microscopy (SEM). Mortar compositions were formulated with varying phosphorus content in cellulose and cellulose phosphate concentrations, when used in partial or total replacement of the commercial additive based hydroxyethyl methyl cellulose (HEMC). The mortars formulated with additives were prepared and characterized by: testing in the fresh state (consistency index, water retention, bulk density and air content incorporated) and in the hardened state (absorption by capillarity, density, flexural and compression strength). In mixtures the proportion of sand:cement of 1:5 (v / v) and factor a / c = 1.31 and water were held constant. Overall, the results showed that the celluloses phosphates employed in mortars added acted significantly when partially substituting the commercial additive. With regard to consistency index, water retention and bulk density in the fresh state and absorption by capillarity and bulk density apparent in the hardened state, showed no appreciable differences as compared to the commercial additive. The incorporated air content in the fresh state reduced markedly, but did not affect other properties. The mortars with cellulose phosphate, partially replacing the commercial additive showed an improvement of the properties of flexural strength and compressive strength / Geralmente, ?teres de celulose melhoram as propriedades de argamassas, tais como reten??o de ?gua, trabalhabilidade e o tempo de pega, juntamente com a ades?o ao substrato. No entanto, uma das principais desvantagens da adi??o dos ?teres de celulose nas argamassas ? o retardo na hidrata??o do cimento. Neste trabalho foi sintetizada uma celulose fosfatada (Cp) sol?vel em ?gua e foi avaliado o efeito da sua incorpora??o em argamassa ? base de cimento Portland. A celulose fosfatada obtida foi caracterizada por espectrofotometria de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difra??o de raios-X (DRX), an?lise elementar, an?lise termogravim?trica (TGA) e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). Argamassas com composi??es variando o teor de f?sforo relativamente ? celulose e as concentra??es de celulose fosfatada, quando utilizada em substitui??o parcial ou total do aditivo comercial a base de hidroxietil metil celulose (HEMC). As argamassas formuladas com os aditivos foram preparadas e caracterizadas por: ensaios no estado fresco (?ndice de consist?ncia, reten??o de ?gua, densidade e teor de ar incorporado) e no estado endurecido (absor??o por capilaridade, densidade, resist?ncia ? flex?o e compress?o). Nas misturas a propor??o de areia, cimento e ?gua foram mantidos constantes. De um modo geral, os resultados mostraram que as celuloses fosfatadas empregadas nas argamassas atuaram significativamente quando adicionados parcialmente em substitui??o ao aditivo comercial. No que se refere ao ?ndice de consist?ncia, reten??o de ?gua e densidade de massa no estado fresco e absor??o por capilaridade e densidade de massa aparente no estado endurecido, n?o demonstraram diferen?as apreci?veis comparativamente ao aditivo comercial. O teor de ar incorporado no estado fresco reduziu de forma marcante, mas n?o influenciou as demais propriedades. As argamassas com celulose fosfatada, substituindo parcialmente o aditivo comercial, mostraram uma melhora das propriedades de resist?ncia ? flex?o e de resist?ncia ? compress?o.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-08-16T20:34:44Z No. of bitstreams: 1 CynthiaKerziaCostaDeAraujo_DISSERT.pdf: 2646231 bytes, checksum: 4f582aa34d0b6a7e4961cbd1db1b17a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-18T22:50:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CynthiaKerziaCostaDeAraujo_DISSERT.pdf: 2646231 bytes, checksum: 4f582aa34d0b6a7e4961cbd1db1b17a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-18T22:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CynthiaKerziaCostaDeAraujo_DISSERT.pdf: 2646231 bytes, checksum: 4f582aa34d0b6a7e4961cbd1db1b17a2 (MD5) Previous issue date: 2016-03-18 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / ?No Brasil s?o gerados diversos tipos de subprodutos e res?duos agroindustriais como: baga?o de ped?nculo de caju, baga?o de cana-de-a??car, baga?o de coco e outros. A disposi??o final desses res?duos, ou seja, sua elimina??o causa s?rios problemas ambientais. Apesar de uma parte ser utilizada para fins diversos, uma grande quantidade ainda permanece sem utiliza??o. Neste sentido, os res?duos de conte?do lignocelul?sico, como a casca do coco verde, constituem uma mat?ria-prima renov?vel e abundante cujo aproveitamento ? desej?vel e tem provocado um interesse crescente para o uso na cadeia de produ??o de etanol de 2? gera??o. Neste trabalho foi utilizada como mat?ria-prima a casca de coco verde, a qual foi submetida a dois pr?-tratamentos com o objetivo de melhorar a acessibilidade das enzimas ? celulose. Os pr?-tratamentos aplicados ao baga?o de coco foram: ?cido/Alcalino utilizando H2SO4 0,6M e, em seguida, NaOH 1M e, o pr?-tratamento com Per?xido de Hidrog?nio Alcalino (PHA) a uma concentra??o de 7,35% (v/v) e pH 11,5. O objetivo principal do estudo em quest?o, foi avaliar a influ?ncia do biossurfactante (ramnolip?deo produzido pela Pseudomonas aeruginosa), durante a hidr?lise da casca de coco verde. Para efeito de compara??o, foram realizadas hidr?lises utilizando surfactante qu?mico, nesse caso o Triton X-100, e hidr?lises sem adi??o de surfactantes. Dessa forma, observou-se que, com a aplica??o de ambos os pr?-tratamentos, foi poss?vel atingir uma maior convers?o de celulose ao comparar com o material in natura. No entanto, ao analisar os resultados obtidos para o processo de hidr?lise com a aplica??o de surfactantes, verificou-se que o ramnolip?deo produzido melhora, consideravelmente, a convers?o celul?sica da casca de coco verde, atingindo uma convers?o de 33% ap?s 72 horas de hidr?lise, enquanto que, a convers?o m?xima atingida com o uso do Triton X-100 foi de 23%. Esses resultados mostram que o biossurfactante pode ser aplicado na hidr?lise enzim?tica de materiais lignocelul?sicos, de modo a apresentar uma boa influ?ncia no processo.? / In Brazil many types of bioproducts and agroindustrial waste are generated currently, such as cacashew apple bagasse and coconut husk, for example. The final disposal of these wastes causes serious environmental issues. In this sense, waste lignocellulosic content, as the shell of the coconut is a renewable and abundant raw material in which its use has an increased interest mainly for the 2nd generation ethanol production. The hydrolysis of cellulose to reducing sugars such as glucose and xylose is catalysed by a group of enzymes called cellulases. However, the main bottleneck in the enzymatic hydrolysis of cellulose is the significant deactivation of the enzyme that shows irreversible adsorption mechanism leading to reduction of the cellulose adsorption onto cellulose. Studies have shown that the use of surfactants can modify the surface property of the cellulose therefore minimizing the irreversible binding. The main objective of the present study was to evaluate the influence of chemical and biological surfactants during the hydrolysis of coconut husk which was subjected to two pre-treatment in order to improve the accessibility of the enzymes to the cellulose, removing this way, part of the lignin and hemicellulose present in the structure of the material. The pre-treatments applied to coconut bagasse were: Acid/Alkaline using 0.6M H2SO4 followed by 1M NaOH, and the one with Alkaline Hydrogen Peroxide at a concentration of 7.35% (v/v) and pH 11.5. Both the material no treatment and pretreated were characterized using analysis of diffraction X-ray (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and methods established by NREL. The influence of both surfactants, chemical and biological, was used at concentrations below the critical micelle concentration (CMC), and the concentrations equal to the CMC. The application of pre-treatment with coconut residue was efficient for the conversion to glucose, as well as for the production of total reducing sugars, it was possible to observe that the pretreatment fragmented the structure as well as disordered the fibers. Regarding XRD analysis, a significant increase in crystallinity index was observed for pretreated bagasse acid/alkali (51.1%) compared to the no treatment (31.7%), while that for that treated with PHA, the crystallinity index was slightly lower, around 29%. In terms of total reducing sugars it was not possible to observe a significant difference between the hydrolysis carried out without the use of surfactant compared to the addition of Triton and rhamnolipid. However, by observing the conversions achieved during the hydrolysis, it was noted that the best conversion was using the rhamnolip?d for the husk pretreated with acid/alkali, reaching a value of 33%, whereas using Triton the higher conversion was 23.8%. The coconut husk is a residue which can present a high potential to the 2nd generation ethanol production, being the rhamonolipid a very efficient biosurfactant for use as an adjuvant in the enzymatic process in order to act on the material structure reducing its recalcitrance and therefore improving the conditions of access for enzymes to the substrate increasing thus the conversion of cellulose to glucose.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-04T20:46:40Z No. of bitstreams: 1 DANIEL BARACUY DA CUNHA CAMPOS – TESE (PPGEP) 2015.pdf: 3497658 bytes, checksum: 6dcb8085c55f4c0f3aee4733980bdacd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-04T20:46:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIEL BARACUY DA CUNHA CAMPOS – TESE (PPGEP) 2015.pdf: 3497658 bytes, checksum: 6dcb8085c55f4c0f3aee4733980bdacd (MD5) Previous issue date: 2015-08-27 / Capes / Os resíduos lignocelulósicos são os mais abundantes no mundo e há atualmente uma preocupação mundial em aproveitá-los como matéria-prima na produção de bioetanol, sendo isso possível devido a esses resíduos serem materiais ricos em celulose. A celulose é um polímero de cadeia longa composta de um só monômero a glicose, unidos por uma ligação glicosídica β-1-4. A glicose pode ser transformada em álcool etílico via fermentação, podendo a mesma ser obtida da celulose via hidrólise enzimática ou via hidrólise ácida. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da utilização do sorgo sacarino (Sorghum bicolor L. Moench) através da hidrólise enzimática, para produção de açúcares fermentescíveis. O sorgo sacarino foi caracterizado fisico-quimicamente in natura e após as etapas de pré-tratamento através de métodos convencionais e por meio das técnicas DRX, MEV, TG, DSC, também foram realizadas análises granulométricas, ensaios de resistência a flexão e quantificação de açúcares pelo método CLAE. Foram realizadas etapas de pré-tratamento básico e ácido, cujas foram conduzidas em um reator pressurizado, assim como realizado a hidrólise enzimática, em ambos os processos foi utilizado como ferramenta um planejamento experimental 23, no qual foi avaliado o tempo, temperatura e concentração de NaOH e H2SO4 nas etapas de prétratamento, e o efeito da carga enzimática (FPU.g-1), da relação massa de sorgo/volume extrato (g.mL-1) e a rotação do shaker, para etapa de hidrólise. Foram utilizadas na hidrólise enzimática as enzimas comercias Celluclast 1.5L da Novozyme e a betaglicosidase da Proenzyme, 3,00g de substrato, temperatura de 55 °C e pH 4,8. As etapas de pré-tratamento concentraram a alfa-celulose, a qual passou de 32,75% no sorgo in natura para 66,15% no sorgo pré-tratado básico e 54,99% no sorgo pré-tratado básico seguido de pré-tratamento ácido. As análises por DRX comprovaram mudanças na cristalinidade do material e as análises por MEV mostraram modificações na morfologia do bagaço. Por meio das análises de TG/DTG e DSC foi comprovado a degradação da hemicelulose e lignina, quando se utilizou os pré-tratamentos. Através do ensaio de resistência a flexão verificou-se mudanças nas propriedades mecânicas do sorgo in natura, para sorgo após etapas de pré-tratamento. A hidrólise enzimática foi realizada no sorgo sacarino in natura e pré-tratado com NaOH, obteve-se uma concentração de glicose de 16713,7 mg.L-1 para o sorgo sacarino in natura e de 31639,3 mg.L-1 para o bagaço pré-tratado com NaOH, ambos no tempo de hidrólise de 48 horas. / The lignocellulosic residues are the most abundant in the world and currently there is a worldwide concern in reuses them as raw material in the production of bioethanol, its being possible due to these waste materials are rich in cellulose. Cellulose is a long chain polymer composed of one monomer glucose, linked by a glycosidic bond β-1-4. Glucose can be converted into ethyl alcohol via fermentation, and this can be achieved by enzymatic hydrolysis of cellulose and via acid hydrolysis. The main goal of this work was to evaluate the potential use of sweet sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) by enzymatic hydrolysis to produce fermentable sugars. The sorghum was characterized physico-chemically in nature and after completes the pretreatment steps by conventional methods and through techniques of DRX, MEV, TG, DSC, It was also held grain size analysis strength flexion assay and sugars quantification by CLAE method. The basic pretreatment steps ware performed and acid, which were conducted in a pressurized reactor, as carried out enzymatic hydrolysis in both cases it was used as an experimental planning tool, design 23, in which was evaluated time, temperature and NaOH and H2SO4 concentration, in the stages of pretreatment, and the effect of the enzyme load (FPU.g-1), the mass of sorghum / volume ratio extract (g.mL-1) and the rotation shaker for hydrolysis step. They were used in the enzymatic hydrolysis of commercial enzymes Celluclast 1.5L and Novozyme beta-glucosidase proenzyme, 3,00g substrate temperature of 55 °C and pH 4.8, The pretreatment steps concentrate alpha-cellulose, which increased from 32.75% to sorghum in nature to 66.15% in the basic pre-treated sorghum and 54.99% in the basic pretreated sorghum followed by pretreatment acid. The DRX analyzes confirmed changes in crystallinity and MEV analysis showed changes in the residue morphology. Through TG/DTG and DSC analysis was confirmed the hemicellulose and lignin degradation, when using pretreatments. Through the flexural strength assay was found that are changes in the mechanical properties of the in nature sorghum after pretreatment steps. Enzymatic hydrolysis was conducted on sweet sorghum in natura and pretreated with NaOH, obtained a glucose concentration of 16713.7 mg l-1 for sweet sorghum in nature and 31639.3 mg L-1 for the pre-treated pulp with NaOH, both in the hydrolysis time was 48 hours.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T06:51:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:19:35Z : No. of bitstreams: 1 142446.pdf: 2240870 bytes, checksum: 277adfe47cde0cca8d669e8414f5c7ec (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-17T10:51:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 230920.pdf: 1143176 bytes, checksum: f1469e6bb10e6701bcb619e69b55ac91 (MD5) / Em indústrias de celulose, o processo dominante é a polpação Kraft. A polpação ou cozimento da madeira representa a operação central na produção de celulose, onde se processam as reações com os componentes da madeira. Propõe-se neste trabalho um modelo matemático de polpação Kraft-antraquinona de pinus taeda. O modelo consiste de um sistema de equações diferenciais parciais que descrevem os efeitos cinéticos e difusivos dos reagentes. O reator é modelado como um reator de mistura perfeita. Foram realizados experimentos, em planta piloto, com várias faixas de temperatura e concentrações de álcali a fim de encontrar os parâmetros cinéticos através de estimativa pertinente. A polpa foi tratada adequadamente para análise dos componentes da madeira discriminados em lignina, celulose, glucomana e xilana, utilizando técnica de cromatografia gasosa. Os resultados experimentais encontrados mostram-se próximos aos dados da literatura para a espécie de madeira utilizada. É proposto o uso de um modelo cinético baseado nos mecanismos de reação dos componentes da madeira. O modelo foi simplificado utilizando-se de análise de sensibilidade do modelo frente a variação dos parâmetros e simplificação do modelo cinético. Os resultados mostraram que a simplificação apresenta-se adequada para descrever o processo de polpação Kraft dentro da faixa de estudo. O modelo fenomenológico considera que o cavaco está impregnado no início da polpação. Leva-se em conta apenas a espessura do cavaco, dimensão perpendicular à direção das fibras, pois esta é a dimensão crítica, sendo em torno de cinco vezes menor que as outras dimensões. Os coeficientes de difusão efetivos foram retirados da literatura e os coeficientes de transferência de massa estimados através do número de Biot adequado a cada condição de processo. O perfil de temperatura durante o processo é conhecido. O modelo é capaz de predizer o comportamento das curvas experimentais, para carbohidratos e lignina, retiradas da literatura, bem como as curvas de consumo de álcali efetivo, para todas as fases de polpação. No entanto, o modelo mostrou um desvio considerável para os dados experimentais do componente xilana. Desenvolveu-se um programa computacional para a estimativa de parâmetros, utilizando um algoritmo genético, bem como para simulação do processo. O programa apresenta-se com metodologia para visualização dos resultados através de ferramenta gráfica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-25T20:09:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310061.pdf: 2385378 bytes, checksum: 17d294520a382267d6db22b6d8f11724 (MD5) / A celulose é um polissacarídeo formado por moléculas de glicose ligadas através de ligações ?-1,4-glicosídicas unidas entre si por ligações de hidrogênio. Este polímero pode ser hidrolizado por enzimas celulases quando submetido a condições de temperatura e umidade específicas. Com o uso de agentes reticulantes, como o glutaraldeído, as enzimas celulases podem ser imobilizadas em matriz de algodão através da formação de ligações cruzadas entre as hidroxilas presentes na celulose e os grupos de resíduos de aminoácidos localizados na estrutura protéica da enzima. Partindo destes princípios, este trabalho propôs estudar um mecanismo de liberação controlada formado através da fixação de corantes sintéticos e naturais em tecido de algodão felpudo e da imobilização de enzima celulase no substrato celulósico. Os corantes sintéticos foram escolhidos por se tratarem de moléculas mais estáveis quando comparados ao uso de corantes naturais, possibilitando maior entendimento sobre o processo estudado. O corante natural utilizado no trabalho foi extraído de rizomas de Cúrcuma Longa e sua liberação controlada e propriedade antimicrobiana foram estudadas. Para o monitoramento da ação da enzima imobilizada sobre o tecido, foram medidas a liberação dos corantes, açúcares redutores e a concentração de enzima durante a exposição do tecido de algodão felpudo em uma solução que imita o suor humano. O aumento gradativo de ambos os parâmetros analisados durante a exposição do tecido em solução que imita o suor humano, confirmaram a viabilidade de uso do algodão como matriz natural para sistemas de liberação controlada. / Cellulose is a polysaccharide composed of glucose molecules linked by â-1,4-glycosidic connections linked together by hydrogen bonds. This polymer can be hydrolyzed by cellulase enzymes when submitted to specific conditions of temperature and humidity. With the use of crosslinking agents such as glutaraldehyde, cellulase enzymes can be immobilized in a matrix of cotton through the formation of crosslinks between the cellulose and the hydroxyl groups of amino acid residues located in the protein structure of the enzyme. Based on these principles, this paper proposed a study of controlled release mechanism formed by fixing synthetic dyes and natural cotton terry and immobilization of the enzyme cellulase in cellulosic substrate. The synthetic dyes were chosen because they are molecules more stable when compared to using natural dyes, enabling greater understanding of the process studied. The natural dye is extracted from rhizomes of Curcuma longa and its controlled release and antimicrobial properties were studied. To monitor the enzyme action immobilized on the fabric, we measured the release of dyes, sugars and enzyme concentration during exposure of cotton terry in a solution that mimics human sweat. The gradual increase of both parameters analyzed during exposure of the tissue in a solution that mimics human sweat, confirmed the feasibility of using cotton as a natural matrix for controlled release systems.