Orientador: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T04:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Negri_VictorAugusti_M.pdf: 12106388 bytes, checksum: d15b4a2052af5e412ac086681ebf3a4b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Propionibacterium acidipropionici é uma bactéria gram-positiva que apresenta a capacidade de produzir ácido propiônico em sua via fermentativa, composto de grande importância na indústria petroquímica e alimentícia. Tendo-se em vista que esse ácido é hoje obtido através de derivados do petróleo, P. acidipropionici vem sendo apontada como uma potencial plataforma industrial na produção de ácido propiônico. Uma das características que enfatizam a sua utilização está a sua capacidade em fixar CO2 e direcioná-lo para a produção de ácido propiônico. Entretanto, pouco se sabe sobre esse fenômeno em propionibactérias. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar e estudar o metabolismo de assimilação de CO2 em P. acidipropionici, visando avaliar a relevância do mesmo na fermentação desta bactéria. Através da análise do genoma e resultados prévios de expressão global foram identificados potenciais genes envolvidos tanto na assimilação de CO2 quanto na produção de ácido propiônico, destacando-se a enzima piruvato carboxilase como uma importante candidata envolvida na fixação de CO2. Dados de expressão dessa enzima indicaram que a mesma tem sua expressão aumentada quando a bactéria é cultivada em glicerol como fonte de carbono, condição em que há uma maior produção de ácido propiônico. Outros genes que se destacaram foram os genes do metabolismo de biotina, cofator importante em enzimas fixadoras de dióxido de carbono. Foi descrito que os genes envolvidos na sua síntese estão ausentes em seu genoma e que os genes envolvidos em sua assimilação se mostraram diferencialmente expressos ao fim das fermentações em glicerol e glicose, indicando uma possível carência metabólica dessa vitamina. Adicionalmente, foi reportado que a assimilação de CO2 pode ocorrer em diferentes fontes de carbono, podendo apresentar até 25% de ácido propiônico e até 32% do ácido succínico, contendo pelo menos um carbono proveniente do CO2. Tais dados revelaram que a assimilação de CO2 é provavelmente um fenômeno recorrente e relevante em P. acidipropionici, o que reforça essa bactéria como uma promissora plataforma industrial. Por fim, experimentos realizados em biorreator indicaram que ambientes com alta disponibilidade de CO2 podem levar a um aumento expressivo da produção de ácido succínico, intermediário da via do ácido propiônico e também um importante produto de interesse da indústria química / Abstract: Propionibacterium acidipropionici is a gram-positive bacterium that has the ability to produce propionic acid through its fermentative pathway, a highly important compound in petrochemical and food industry. In view that nowadays this acid is obtained through petroleum derivatives, P. acidipropionici is being appointed as an important candidate as an industrial platform in propionic acid production. One of the characteristics that emphasize its use is the ability to fix CO2 and direct the assimilated carbon to the production of propionic acid. Little is known about this phenomenon in propionibacteria, however it¿s occurrence is described when the bacterium is cultivated in glycerol as its only carbon source. The present work had as objective to characterize and study the CO2 assimilation mechanism in P. acidipropionici, aiming to evaluate how relevant this mechanism is in its fermentative metabolism. Through genome analysis, genes and pathways potentially involved in this process were identified. The analysis highlights the enzyme pyruvate carboxylase, a propionic acid cycle¿s acting enzyme and little distributed in Propionibacteria, and the genes involved in biotin¿s metabolism, a vitamin that acts as an important cofactor in CO2 fixation reactions in bacteria. The biotin production pathway is not complete in P. acidipropionici, being observable in this project that in fact there is a deficiency in its growth in the absence of the same. Seeking trancriptional clues of the phenomenon and having glycerol as carbon source, a global gene expression analysis of the fermentation of P. acidipropionici was performed in glycerol, glucose and sugarcane juice in different points of bacterial growth (RNASeq). Interestingly, the most differentially expressed enzyme of the fermentative pathway in glycerol is the enzyme pyruvate carboxylase. The biotin related pathways are also differentially expressed at the final stages of the bacterium¿s fermentation, what can be related to a requirement of this vitamin at these stages. The supplementation of this vitamin was performed at the three studied carbon sources. However, no difference in growth or acids production was found. Aiming to explore in which situations the CO2 fixation happens, fermentations with six different carbon sources supplemented with carbon-13 containing sodium bicarbonate were performed. It was evaluated from this experiment that the CO2 assimilation occurs in all studied carbon sources, and that about 1/4 of the propionic acid total has a carbon that comes from the diluted bicarbonate. The generated data reveals that the phenomenon is relevant in P. acidipropionici. Lastly, the effect of sodium bicarbonate supplementation in P. acidipropionici fermentations having glycerol as carbon source was studied. As a result, an expressive increase in the production of succinic acid was observed, another fermentation final product in propionibacteria. Such phenomenon, therefore, could also be more explored for the production of this second acid, equally important in the industrial point of view / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Viktor Oswaldo Cárdenas Concha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T23:08:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lodi_Leandro_D.pdf: 3500149 bytes, checksum: e2f6137e393deb4f4e4663e466189731 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Atualmente, o Brasil tem uma grande demanda do consumo de asfalto, devido à reconstrução ou à construção de novas estradas. Para garantir essa demanda, não somente no aspecto quantitativo, mas também visando melhorar a qualidade do asfalto, o mercado busca o desenvolvimento de tipos de pavimentação de alta durabilidade, com as misturas de alto módulo (MAM). Este projeto tem por objetivo geral o estudo do processo de desasfaltação supercrítica em escala piloto de resíduos pesados e ultrapesados do petróleo obtidos por destilação a vácuo convencional. Diversos solventes de extração principalmente a água, etanol e o CO2 foram testados e comparados com o propano, que é o solvente que é utilizado no processo de desasfaltação, e cujos estudos foram desenvolvidos no Laboratório de Otimização, Projetos e Controle Avançado (LOPCA), no Laboratório de Desenvolvimento de Processos de Separação (LDPS) e no Laboratório de Valoração de Petróleo (VALPET) da FEQ/UNICAMP. O trabalho visa introduzir ganhos operacionais, tais como a redução de tempo de processamento e o aumento da quantidade dos materiais obtidos, ou seja, otimização do processo. Um estudo computacional (usando simulador comercial) de um processo de desasfaltação supercrítica também foi realizado, estudando as propriedades termodinâmicas e operacionais do processo, o qual possibilita obter ganhos operacionais. Neste projeto, foram realizados experimentos de extração supercrítica ou quase-crítica de asfaltenos e resinas de resíduos de petróleo, visando obtenção dos dados da unidade de separação supercrítica já desenvolvida e a otimização do processo, utilizando planejamento experimental. Com o desenvolvimento do projeto foi possível separar compostos de petróleo com os solventes: água, CO2 e etanol, além do propano já utilizado nos processos industriais. Finalmente, o estudo apresenta novas técnicas de extração no processo de desasfaltação com solventes promissores considerados menos agressivos ao meio ambiente. / Abstract: Nowadays, Brazil has a large demand for asphalt due to reconstruction and/or construction of new roads. In order to assure this request, not only in the quantitative aspect, but also to improve the quality of asphalt, the market searchs for the development of pavement types of high durability, with mixtures of high modulus (MAM).This thesis has as general objective to study the process of supercritical deasphalting in pilot scale of heavy and superheavy petroleum waste obtained by conventional vacuum distillation process. Several extraction solvents mainly water and CO2 was tested and compared with propane which is the solvent used in the deasphalting process, and whose studies were developed at Optimization, Design and Advanced Control Laboratory (LOPCA), and at the Laboratory of Separation Process Development (LDPS) and at the Laboratory of Petroleum Valuation (VALPET) at School of Chemical Engineering (FEQ), State University of Campinas (UNICAMP). The work aims to replace the process of liquid-liquid extraction currently used for conventional deasphalting, trying to introduce operating gains, such as reduced processing time and increasing the quantity of materials obtained, i.e., process optimization. A computational study (using commercial simulator) of a supercritical deasphalting process also be performed, studying the thermodynamic and operational properties of process, which allows to achieve operational gains. In this thesis, experiments of supercritical or quasi-critical extraction of asphaltenes and resins of waste petroleum be performed in order to obtain data from the supercritical separation unit already developed and built up at the laboratories and for process optimization using experimental planning. With the development of the project has been possible to separate petroleum compounds with solvents: water, CO2 and ethanol, as well as the propane used in industrial processes. Finally, the study presents new extraction techniques in the process of solvent deasphalting promising considered less harmful to the environment. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Telma Teixeira Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T16:33:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piovani_MonicaRegina_D.pdf: 3018875 bytes, checksum: fd8c35c2204ec9208757e570785a6b90 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: As microalgas são microrganismos que vem sendo utilizados na bioconversão de carbono em produtos com interesse comercial como, por exemplo, biocombustíveis, corantes, suplementos alimentares e cosméticos. Elas podem ser cultivadas em sistemas autotróficos e heterotróficas sendo que as fontes de carbono, gasosas ou líquidas, podem ser provenientes de resíduos industriais reduzindo os custos de sua produção. Para identificar quais os possíveis produtos gerados durante o cultivo o objetivo deste trabalho foi avaliar a bioconversão de dióxido de carbono em fotobiorreatores identificando os principais bioprodutos gerados nas fases sólida, líquida e gasosa do sistema. Os experimentos foram conduzidos em fotobiorreatores de coluna de bolhas, alimentados com meio de cultivo sintético, com microalga C. vulgaris em fase exponencial de crescimento. Foi utilizado reator isotérmico, intensidades luminosas de 150?.molm-2.s-1, e injeção de ar com dióxido de carbono na vazão de 1Lmin-1. Além da conversão de carbono foram avaliados métodos de extração de lipídeos baseados no método de Bligh & Dyer e métodos gravimétricos para determinação do teor de umidade. A conversão de CO2 nos sistemas utilizados foi avaliada nas fases sólida, líquida e gasosa e foi expressa em termos de produção de biomassa (6%), em compostos solúveis na fase líquida, e composta orgânicos voláteis (88%) liberados para fase gasosa do sistema. O teor de umidade da biomassa das microalgas foi de 85% para os métodos avaliados e para os métodos para extração de lipídeos foi possível observar a influência do teor de umidade na biomassa na porcentagem de lipídeos que teve variação de 3% a 24% / Abstract: Microalgae are microorganisms that have been used for bioconversion of carbon into products of commercial interest such as, biofuels, pigments, food supplements and cosmetics. They can be grown in autotrophic and heterotrophic systems and the carbon sources, gaseous or liquid, can be derived from industrial wastes, reducing the costs of production. To identify the possible products generated during the culture the objective of this study was to evaluate the bioconversion of carbon dioxide in photobioreactors identifying key byproducts in solid, liquid and gaseous phases the generated in system. The experiments were conducted in bubble column photobioreactors, fed synthetic growth medium, and C. vulgaris cultures in exponential growth phase. The reactor was operated isothermically with 150?molm-2s-1 of light intensities and injection of air with carbon dioxide in the flow 1Lmin-1. Besides the carbon conversion, were evaluated lipid extraction methods based on the Bligh & Dyer's method and gravimetric methods for determination of moisture content. The conversion of CO2 systems will be evaluated in phases solid, liquid and gaseous systems, expressed in terms of biomass (6%), production in soluble compounds in the liquid phase and volatiles organic compounds released into the gaseous phase. The moisture content of microalgae biomass was 85% for the evaluated methods and for the extraction of lipids methods was possible to observe the influence of moisture content in the percentage of lipids that ranged from 3% to 24% / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutora em Engenharia Quimica

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:08:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8102_1.pdf: 1043715 bytes, checksum: 81de9634592949f97044f8febeb58727 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / A injeção de dióxido de carbono (CO2) tem sido utilizada como método secundário para extração de petróleo, como, por exemplo, na exploração de campos maduros. O CO2 injetado solubiliza-se no óleo provocando diminuição da sua viscosidade, aumento do volume e redução da tensão interfacial na superfície de contato com a água, facilitando assim seu escoamento no meio poroso e a sua retirada de dentro do reservatório. A presença de água de formação ou injeção no reservatório aumenta significativamente a complexidade do sistema do ponto de vista do equilíbrio de fases. Para se efetuar essas predições complexas, especialmente com a presença da água, são necessários modelos e propriedades termodinâmicas de boa qualidade. Este trabalho tem por objetivo o estudo do equilíbrio de fases do sistema CO2/hidrocarboneto/água a altas pressões. São apresentados os resultados da modelagem do equilíbrio líquido-líquido-vapor a altas pressões de sistemas do tipo CO2/hidrocarboneto/água em diferentes pressões. Foi empregada a equação de estado de Peng-Robinson com as regras de mistura de Wong-Sandler e o modelo NRTL e UNIQUAC de energia livre de Gibbs de excesso. Os parâmetros do modelo foram ajustados aos dados de equilíbrio de fases para tolueno e hexadecano. Os dados experimentais puderam ser correlacionados satisfatoriamente, o que mostra a boa representatividade do modelo

Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-24T11:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ZapataNorena_CacianoPelayo_D.pdf: 4445692 bytes, checksum: 25a89b004364e84a71beeaeb4bb5d15d (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O coeficiente de difusão efetivo do óleo essencial de cravo-da-índia, em CO2 líquido subcótico, foi determinado, experimentalmente, a 64,7 e 69,7 bar e temperaturas entre 10 e 20°C. Os extratos obtidos foram caracterizados por GC-EM. O equipamento experimental foi um extrator de leito fixo. O cravo-da-índia moído (mesh 32 + 65) foi compactado para formar o leito fixo. Com a ajuda de uma bagueta de vidro (1 cm de diâmetro), o material sólido foi manualmente compactado dentro de uma matriz cilíndrica oca, feita de seringas hipodérmicas descartáveis, sendo que, para manter a forma do cilindro compactado, utilizou-se uma malha tubular, para fins cirúrgicos, de algodão. Foram obtidos sólidos, de densidade uniforme, na forma de cilíndrica com 2,17 cm de diâmetro e comprimento na faixa de 6,2 e 7,2 cm. Cada experimento precisou de 9 cilindros, que foram pesados em uma balança analítica e colocados dentro do extrator (de 60,5 cm de comprimento e 2,17 cm de diâmetro). Cada cilindro foi considerado como um sólido O coeficiente de difusão efetivo foi avaliado pelo ajuste do perfil de concentração à equação de transferência de massa em estado não-estacionário, com difusão em uma direção, em um meio semi-infinito. Também foram considerados os seguintes casos: o coeficiente de difusão constante e o coeficiente de difusão dependente da concentração, onde duas funções foram consideradas: Def = Do exp(k1X) Def =Do(1+kX)k2. O método numérico de diferenças finitas foi usado para resolver a equação de transferência de massa. O método implícito de solução foi usado pelo modelo que considera a difusividade independente da concentração, enquanto o método explícito foi usado para os modelos que consideram que o coeficiente de difusão e a concentração estão relacionados. Incrementos de tempo de 5 segundos com 60 pontos de colocação foram usados nos três modelos propostos. Esses valores utilizados foram usados para evitar oscilações numéricas no caso do método explicito, conseguindo-se ?f0 Mo menores que 10-5. Considerando o erro relativo médio e a análise de resíduos, encontrou-se que o modelo potencial foi o melhor dos modelos estudados para predizer os valores de difusividade. Os erros relativos médios, para todas as condições de pressão e temperatura, foram menores que 3,5 %. Os valores preditos de Do estão na faixa de 3,25.10-10 e 5,25.10-10 m2/s e, à temperatura constante, não são afetados pela pressão. Os números de Fourier encontrados foram menores que 0,003, valores que indicam que o sistema desenvolvido comportou-se como um meio semi-infinito. Os principais constituintes do óleo de cravo-da-índia obtidos pela extração com CO2 foram: eugenol, ß-cariofileno, a-humuleno e acetato de eugenila / Abstract: The effective mass diffusion coefficient of clove essential oil in sub critical liquid CO2 was experimentally determined at 64.7 and 69.7 bar and temperatures of from 10 to 20°C. The extracts were characterized by GC-MS. The experimental apparatus was a fixed bed extractor. Compact powdered cloves (mesh -32 +65) formed the fixed bed. Solid material was manually compacted with the aid of a glass rod (1 cm of diameter) into a surgical tubular cloth, which was placed into a hollow cylindrical matrix made of disposable hypodermic syringes. Solids with a cylindrical shape of approximately 2.17 cm diameter and range of 6.2 and 7.2 cm length and a uniform density were obtained. Each experiment required 9 cylinders that were weighed in an analytic balance and placed inside the extractor (with length of 60.5 cm and diameter of 2.17 cm). Each cylinder was considered as one solid element. The effective mass diffusion coefficient was evaluated by fitting the experimental concentration profile to the unsteady state mass balance equation for unidirectional diffusion in semi-infinite solid medium. The following cases were considered constant diffusion coefficient and concentration dependent diffusion coefficient, where two functions were considered: Def = Do exp(k1X) Def =Do(1+kX)k2 .The finite differences numerical method was used to solve the mass transfer equation. The implicit solution method was used for the model when the diffusivity was considered independent of the concentration, whereas the explicit method was used for those models where diffusion and concentration were related by exponential and potential functions. The steps of time were 5 seconds with 60 nodal points were used for the three proposed methods. These values were used to avoid numerical oscillations in the explicit method achieving ?f0 smaller than 10-5. Considering the average relative errors and residue analysis, it was found that the potential method was the best among the models studied to predict diffusivity values. The average relative errors for all pressure and temperatures conditions were smaller than 3.5%. Predicted values for Do were in the range of 3.25.10-10 and 5.25.10-10 m2/s, and at constant temperature they were not affected by pressure. Fourier numbers were smaller than 0.003, which indicate, that the developed system behaved as a semi-infinite medium. The main constituents of clove essential oil obtained by CO2 extractions were eugenol, ß-caryophilene, a-humulene and eugenol acetate / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-24T19:06:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CardozoFilho_Lucio_D.pdf: 4177832 bytes, checksum: 4a16cfc488bc865b116d630f75316ab3 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho apresenta metodologias complementares e auxiliares para modelagem na extração supercrítica de óleos essenciais. A primeira metodologia consiste em um procedimento matemático para a obtenção dos coeficientes de fugacidade, a partir de uma equação de estado, os quais são necessários na modelagem termodinâmica da extração supercrítica. Neste procedimento permite-se a utilização de qualquer tipo de regra de mistura para determinação dos parâmetros de interação da equação de estado. A segunda metodologia trata-se de um procedimento para o cálculo do equilíbrio líquido-vapor a altas pressões. O equilíbrio líquido-vapor é calculado a partir de um sistema de equações envolvendo equações de balanços de massa, critérios de equilíbrio termodinâmico e restrições estequiométricas. Este procedimento permite calcular os problemas básicos de equilíbrio líquido-vapor tais como: ponto de bolha, ponto de orvalho e flash. Utilizou-se este procedimento cálculo da solubilidade de um óleo para o essencial em dióxido de carbono. A terceira consiste estimação dos parâmetros de interação binária das equações na metodologia desenvolvida de estado a partir de dados experimentais de equilíbrio líquido-vapor da literatura. Foi empregado o método de máxima verossimilhança juntamente com a segunda metodologia proposta parâmetros de interação binária das equações de estado usadas no cálculo equilíbrio líquido-vapor a altas pressões. Finalmente, foi desenvolvido um procedimento de avaliação econômica rápida para plantas industriais de extração supercrítica para produtos naturais. Esta avaliação econômica está centrada principalmente no custo energético. A quarta metodologia permite o cálculo da cinética de extração supercrítica baseado no modelo de leito fixo com difusão em sólido homogêneo. o modelo proposto deve ser aplicado para as seguintes condições: sistemas isotérmicos, sistemas monocomponentes, escoamento unidimensional, sem dispersão axial e isoterma de sorção linear. O exemplo selecionado para a aplicação das metodologias desenvolvidas foi a desterpenação do óleo essencial de laranja, de grande interesse industrial. Foram utilizadas as equações de estado de Peng-Robinson e de Soave-Redlich-Kwong. / Abstract: This work presents complementary and auxiliary methodologies for modeling supercritical extraction of essential oils. The first methodology consists of a mathematical procedure to obtain the fugacity coefficients, from any equation of state. These coefficients are necessary for thermodynamic modeling of the supercritical extraction. This procedure allows to use any type of mixing rule for determination of the interaction parameters of the equation of state. The second methodology deals with the procedure to calculate the vapour-liquid equilibrium at high pressures. The vapour-liquid equilibrium is calculated from a system of equations involving the mass balance, thermodynamic equilibria relationship and stoichiometric restrictions. This procedure allows to calculate the basic problems of liquid-vapour equilibrium, such as: bubble point, dew point and flash. The solubility of an essential oil in carbon dioxide was predicted using this procedure. The third methodology was developed in order estimate binary interaction parameters of the thermodynamic equations state from literature liquid-vapour equilibrium Maximum Likelihood experimental data. The Generalized method was used together with the methodology to calculate binary interaction parameters for the liquid-vapour equilibrium at high pressures. The fourth methodology allows the study of the kinetics of supercritical extraction based on a fixed bed model with the diffusion in homogeneous solid. The adopted model can be used for the systems which are: isotherm, one dimensional, without axial dispersion and have a linear sorption isotherm. Finally, a procedure was developed for a fast economic evaluation of industrial plants of supercritical extraction of natural products. This economic evaluation takes into account the energy cost. The example selected for the application of the developed methodologies was the desterpenation of orange essential oil, which is a oil of great industrial interest. Peng-Robinson and Soave-Redlich-Kwong were the used equations of state. / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / El suelo es el mayor reservorio de carbono en los ecosistemas terrestres. La respiración del suelo (Rs) corresponde a un importante flujo de transferencia de dióxido de carbono (CO2) desde el suelo hacia la atmósfera. La Rs está compuesta por la respiración de las raíces y la respiración de la biota del suelo (descomposición de la materia orgánica). Se caracteriza por tener variaciones temporales y espaciales debido a la interacción de factores biológicos, físicos y químicos. La investigación fue realizada en el Campo Experimental Agronómico Las Cardas durante los días julianos (DJ): 28-31, 56-59, 91-94, 126-129 del año 2008, en un matorral desértico costero de Flourensia thurifera. La finalidad de este estudio fue medir y comparar la Rs del matorral en un sitio de condición natural y otro forestado con Acacia saligna. Las mediciones de Rs fueron realizadas por el método de cámara cerrada dinámica con el equipo LI-8100 Automated Soil CO2 Flux System (LI-COR, Inc., Lincoln, NE, USA) conectado a una cámara de 20 cm de diámetro y provisto de sensores de temperatura y humedad de suelo. Los modelos empíricos para estimar la Rs han sido asociados a la temperatura de suelo y humedad de suelo, sin embargo los resultados obtenidos en esta investigación, indicaron que durante un año seco, la Rs fue explicada mejor por la temperatura del aire y humedad relativa. La Rs fue baja en ambos sitios, pudiendo deberse principalmente a la sequía que afectaba a la región. El sitio de matorral natural presentó significativamente mayores flujos que el sitio forestado, lo cual estaría relacionado a la mayor superficie de suelo desnudo, al menor contenido de materia orgánica en el suelo y al bajo prendimiento y sobrevivencia de A. saligna. Se observó en ambos sitios que la Rs disminuyó con los DJ, siendo el quiebre más evidente el que se produjo entre las campañas de los DJ 56-59 y 91-94, coincidentes con el cambio de estación de verano a otoño. Como la investigación fue realizada sólo en una fracción de la temporada seca, se recomienda realizar observaciones en otras épocas del año. / The main objective of this investigation was to compare soil respiration in a shrubland of the Mediterranean Desertic-Oceanic biclimatic region of Chile in natural condition and afforested with Acacia saligna.. The specific objectives were: · Identify the major environmental factors controlling of daily variability of soil respiration. · Quantify soil CO2 efflux during dry season. The results show that in a dry year, soil respiration was related to temperature and relative humidity. Soil respiration was low in both sites, mainly due to the drought affecting the region. The natural site higher CO2 fluxes than the afforested one (p < 0,05), probably as a result of surface of bare soil, a lower content of organic matter in the soil and to lower growth rate and survival of A. saligna. In both sites, soil respiration decreased as Julian Day increased. This was most evident between measurements of dates 2 and 3, coinciding with the seasonal change from summer to autumn. This research was carried out in part of the dry season, therefore it is advisable to monitor other seasons.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work an agricultural area in Cruz Alta/RS was used to evaluate the seasonality of CO2 concentration with respect to meteorological variables of temperature, global radiation and rainfall. The study period was January 2009 to February 2011. In this period occurred the rotation of croups: soybeans-oats- soybeans-corn. The CO2 concentration date ware obtained by an infrared gas analyzer installed in a micrometeorological tower in the center of the agricultural area. The meteorological variables were obtained form a station INMET approximately 400m of the study area. The monthly average maximum CO2 concentration occurred in May 2010, and minimum in December 2009. The month of January and June of each year were used for a detailed analysis of the relationship between atmospheric CO2 concentration ant meteorological variables. Through the daily and monthly average concentration of CO2, can be said that an annual seasonality and interanual variability exist and that it is closely linked to the regime of precipitation, air temperature and global radiation. Assessing inter-annual variability is concluded that there is an evolution of the mean CO2 concentration throughout the study period. / Neste trabalho uma área agrícola, no município de Cruz Alta/RS, foi utilizada para avaliar a sazonalidade da concentração de CO2 com relação às variáveis meteorológicas de temperatura, radiação global e precipitação. O período avaliado foi de janeiro de 2009 a fevereiro de 2011. Neste período ocorreu a rotação de culturas agrícolas: soja-aveia-soja-milho. Os dados de concentração de CO2 foram obtidos por um analisador de gás infravermelho instalado em uma torre micrometeorológica no centro da área agrícola. As variáveis meteorológicas foram obtidas de uma estação o INMET a aproximadamente 400m da área em estudo. A média mensal máxima de concentração de CO2 ocorreu em maio de 2010, e a mínima em dezembro de 2009. Os meses de janeiro e junho de todos os anos foram utilizados para uma análise detalhada da relação entre a concentração atmosférica de CO2 e as variáveis meteorológicas. Através das médias diárias e mensais da concentração de CO2, pode-se dizer que uma sazonalidade anual e uma variabilidade interanual existem e que elas estão intimamente ligadas ao regime de precipitação, temperatura do ar e radiação global. Avaliando a variabilidade interanual conclui-se que há uma evolução das médias da concentração de CO2 ao longo de todo o período estudado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:23:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339937.pdf: 3490347 bytes, checksum: b895881e6c70006a64dc0863446cd54b (MD5) Previous issue date: 2016 / A mangabeira é encontrada principalmente no Nordeste do Brasil e tem exploração frutífera e para produção de látex. Seu fruto, a mangaba, tem elevado teor de vitamina C, carotenoides, compostos fenólicos e substâncias capazes de sequestrar radicais livres. O objetivo foi obter extratos de mangaba com atividade antioxidante e compostos fenólicos a partir de diferentes técnicas a baixa e altas pressões. As frutas provenientes de Sergipe foram desidratadas e trituradas. Os métodos de extração a baixa pressão (MBP) consistiram em Soxhlet (SOX), maceração (MAC) e extração assistida por ultrassom (ULT) com três solventes orgânicos ? água, etanol (EtOH) e hexano (Hex) ? e extrações a frio (ÓleoF) e a quente (ÓleoQ) com óleos vegetais de soja e de oliva respectivamente. A extração supercrítica (ESC) foi avaliada a 300 bar em três temperaturas (40, 50 e 60 ºC) com CO2 puro e na condição de maior rendimento, foi avaliado o melhor solvente orgânico dos MBP como cossolvente em duas concentrações (5 e 10 % - mEtOH/mCO2). Foram avaliados: rendimento mássico (X0), conteúdo de compostos fenólicos totais (CFT), atividade antioxidante por três técnicas (captura de radicais livres ? DPPH e ABTS ? e proteção ao sistema ß-caroteno/ácido linoleico), perfil químico volátil e peroxidação lipídica (termoxidação em estufa). Os MBP, em especial a MAC-EtOH, mostraram-se melhores que a ESC em termos de X0, de extração de CFT e maior capacidade de sequestrar os radicais livres. O Hex foi o único solvente que proporcionou a extração de a-amirina, composto presente no látex. A ESC possibilitou a extração de compostos com excelente AA pelo método do ß-caroteno, proporcionando proteção igual ao antioxidante sintético BHT e o CO2 foi capaz de solubilizar ácido oleico, trans-oleico e palmítico presentes na matéria-prima. O EtOH como cossolvente proporcionou aumento do X0 e melhoria da extração de CFT e antioxidantes (DPPH, ABTS) dos extratos de ESC à medida que a sua concentração era aumentada de 0 para 10 %. O método de ÓleoF enriqueceu o óleo de soja com compostos antioxidantes da mangaba. Os extratos MAC-EtOH e ESC com 10 % EtOH apresentaram índice de peróxidos 26 % menor do que o controle na termoxidação em estufa. O resíduo da ESC mostrou-se fonte de compostos polares com excelente atividade antioxidante.<br> / Abstract : Mangabeira is found mostly in northeastern Brazil and has fruit and latex production exploration. Its fruit, mangaba, has high content of vitamin C, carotenoids, phenolic compounds and substances able to scavenge free radicals. The aim was to obtain mangaba extracts with antioxidant activity and phenolic compounds from different techniques at low and high pressures. Fruits from Sergipe were dried and crushed. The low pressure extraction methods (LPM) consisted of Soxhlet (SOX), maceration (MAC) and extraction assisted by ultrasound (ULT) with three organic solvents - water, ethanol (EtOH) and hexane (Hex) - and cold extractions (OilC) and hot (OilH) with soybean and olive vegetable oils respectively. Supercritical fluid extraction (SFE) was evaluated at 300 bar at three temperatures (40, 50 and 60 °C) with pure CO2 and in the condition of higher yield was evaluated the best organic solvent of LPM as cossolvent at two concentrations (5 and 10 % - mEtOH/mCO2). Were evaluated: yield (X0), total phenolic compounds (TFC), antioxidant activity at three techniques (capture of free radicals - DPPH and ABTS - and protecting the system ß-carotene/linoleic acid), volatile chemical profile and peroxidation lipid (thermal oxidation in oven). The LPM, especially MAC-EtOH, proved to be better than the ESC in terms of X0, TFC and greater ability to sequester DPPH and ABTS radicals. Hex was the only solvent that have extracted a-amyrin, compound present in the latex. The SFE enabled the extraction of compounds with excellent AA by the method of ß-carotene providing equal protection to the synthetic antioxidant BHT and CO2 was able to solubilize oleic acid, trans-oleic and palmitic acids present in the raw material. The EtOH as cossolvent provided increased in X0 and improved TFC and AA (DPPH, ABTS) of SFE extracts as its concentration was enhanced from 0 to 10%. The method OilC enriched soybean oil with antioxidant compounds of the mangaba. The MAC-EtOH and ESC with 10% of EtOH exhibited peroxide value 26 % lower than the control in the incubator storage test. The residue from the SFE proved to be a source of polar compounds with excellent antioxidant activity.

Submitted by Amauri Alves (amauri.alves@ufv.br) on 2015-11-09T16:12:38Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1284945 bytes, checksum: d654adcf387ad28312aaa3e10c390d15 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-09T16:12:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1284945 bytes, checksum: d654adcf387ad28312aaa3e10c390d15 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Cerrado brasileiro contribuí com 20-30 % da produção primária global, e a conversão de áreas nativas com o corte e queima de vegetação seguida do cultivo do solo resulta em mudanças na dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS), com alterações nas emissões dos gases causadores de efeito estufa (CO 2 ) da biosfera para a atmosfera e na composição da MOS. Sistemas de cultivo conservacionistas que privilegiam o aporte de resíduos ao solo e menor revolvimento deste podem mitigar a redução nos conteúdos de C do solo e ocasionar mudanças na qualidade da MOS causada pela substituição dos sistemas naturais. Plantações de eucalipto estão inseridas neste contexto, como potenciais sequestradoras de C da atmosfera, pela expressiva produção de biomassa vegetal em curto espaço de tempo. No entanto, pouco se sabe sobre as emissões de CO 2 por florestas plantadas de eucalipto. Desta forma, este trabalho objetivou avaliar o potencial das florestas plantadas de eucalipto na emissão de CO 2 , estimar a contribuição relativa da respiração das raízes e da MOS no CO 2 emitido pelo componente solo utilizando a composição isotópica do carbono do CO 2 e determinar a variabilidade sazonal das emissões dos gases CO 2 no capitulo 1 e determinar as alterações moleculares da matéria orgânica do solo pela adição de resíduo de eucalipto por meio da técnica de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) no Capitulo II. Para isso, no experimento do Capitulo I foram feitas determinações dos fluxos CO 2 do solo, e da sua composição isotópica em floresta adulta de eucalipto, mantendo como referência uma de cerrado nativo adjacente. Foram instalados encaixe de câmaras para monitoramento dos fluxos de CO 2 em superfície e razão isotópica do CO 2 dos diversos compartimentos in situ. Além de instalados tubos de coleta de ar em profundidade nas camadas 0 - 10; 10-20; 20-40; 40-60 e 60 - 100 cm, distribuídos na linha e entrelinha, todas as determinações foram realizadas por meio do parelho cavity ringdown laser spectroscopy (CRDS). A umidade e a temperatura do solo foram medidas por ocasião das coletas nas época seca e época chuvosa. O cálculo utilizado para particionamento da respiração foi o proposto por Millard et al. (2010). No experimento do Capítulo II, foram extraídos a matéria orgânica associada aos minerais (MAM) de três solos com diferenças texturais, teores de Fe e teores iniciais de carbono (C) da região de Cerrado provenientes de experimento de incubação com resíduo de plantas de eucalipto enriquecido com 13 C e 15 N para avaliação das alterações da composição molecular via 13 C e 15 N NMR multiple cross polarization (MultCP). As maiores emissões de CO 2 foram encontradas na época chuvosa, sendo que o eucalipto apresentou menores fluxos que a mata nativa na época chuvosa e não diferiu na época seca. Na condição seca, o eucalipto possui menor respiração heterotrófica, enquanto que na época chuvosa não ocorreu diferença. As concentrações de CO 2 em profundidade entre os usos diferiram nas camadas mais profundas. Em relação a qualidade da MOS por meio da 13 C RMN, observou-se maior predominância do grupo O-alkyl C (28%) e que a estabilização da MAM do solo parece estar mais relacionada as características mineralogia e amorficidade dos óxidos de Fe e Al do que ao teor de Fe, textura e déficit de saturação de C. A adição do resíduo vegetal reduziu a aromaticidade em 29%, principalmente pela redução dos compostos aromáticos não protonados. Observou-se por 15 N NMR a predominância de compostos amida e essa foi maior nos solos com maior nos solos com maiores teores iniciais de C e não houve padrão em relação as outras características do solo avaliadas. / The Brazilian Cerrado contributes 20-30% of global primary production and the conversion of native forests by cutting and burning vegetation followed by the cultivation of the soil results in changes in the soil organic matter dynamics (SOM), with changes greenhouse gases emissions (CO 2 ) from the biosphere to atmosphere and SOM composition. Conservation cultivation systems that favor the vegetal residue inputs to the soil and soil tillage reduction could mitigate the losses of C content in soil, and SOM quality modifications, caused by the natural systems substitution. Eucalyptus plantations is inserted in this context, as potential sequester of C from the atmosphere, by the significant biomass production in a short time. However, information about the CO 2 emissions and SOM compositions by planted eucalyptus forests is still incipient. Thus, firstly, this study aimed at evaluating the potential of eucalyptus planted forests in surface soil CO 2 emissions, estimating the relative contribution of root and SOM respiration in the CO 2 emitted by soil component using the isotopic composition of carbon and determining the CO 2 emissions seasonal variability. Secondly, determining the soil organic matter molecular changes by adding eucalyptus residue by Nuclear Magnetic Resonance technique (NMR). For this, in Chapter I experiment was evaluated CO 2 soil surface emissions, and its isotopic composition in adult eucalypt forest, and a native vegetation as reference. Chambers were installed for CO 2 effluxes monitoring in soil surface and CO 2 isotope ratio of different compartments in situ. Besides tubes of depth were installed into the 0-10; 10- 20; 20-40; 40-60 and 60-100 cm layers to collect air, it was distributed in row and interrow, all determinations were performed using cavity ringdown spectroscopy (CRDS). The soil moisture and temperature were measured during both dry and rainy season. The calculation used to soil partitioning respiration was proposed by Millard et al. (2010). In Chapter II experiment, organic matter associated with minerals (MAOM) were extracted from three different representative tropical soil with different textural soil, Fe and Al content and initial carbon (C) located in Cerrado region. These soil were incubated with enriched eucalyptus plant residues 13 C and 15 N to assess the changes in the molecular composition by 13 C and 15 N NMR multiple cross polarization (MultCP). The greater CO 2 emissions were in the rainy season, and the eucalyptus had lower efflux then native forest in the rainy season and did not differ in the dry season. In dry condition, eucalyptus has a lower heterotrophic respiration, while in the rainy season there was no difference. The CO 2 concentrations in depth were higher in native vegetation than eucalypt in high soil moisture condition. Regarding the SOM quality by 13 C NMR, there was a higher prevalence of group O- alkyl C (28%) and the stabilization of MAOM, and seems to be more related to mineralogy characteristics and amorphicity of Fe and Al oxides than the Fe and Al content, texture and saturation deficit C. The addition of plant residue reduced the aromaticity by 29%, mainly by reducing aromatics not protonated. The predominant compound-N was the amide and its contribution was higher in soils with higher initial C content, but was it was not influenced by the soil characteristics evaluated.