Duas questões da sociedade do século XXI podem ser destacadas: a grande geração de resíduos; a carência por sistemas de tratamento adequado desses resíduos; e a crescente demanda por energia. A busca por alternativas para lidar com essas questões vem mobilizando os setores público e privado no sentido de explorar soluções ainda não praticadas na maior parte do mundo em desenvolvimento. A Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), instituída pela Lei nº 12.305/2010, estabeleceu um novo paradigma na gestão de resíduos sólidos no Brasil. Entre as mudanças apresentadas, uma das mais relevantes é a exclusividade de destinação de apenas rejeitos aos aterros sanitários, sendo os rejeitos entendidos como os resíduos que não mais apresentam possibilidade de tratamento. O cumprimento dessa lei irá requerer o estudo de alternativas de tratamento de resíduos gerados na fase anterior à sua disposição final. Entre as soluções possíveis está o seu aproveitamento energético, também previsto na PNRS. Nesse contexto, esta dissertação busca analisar duas tecnologias de tratamento de resíduos digestão anaeróbia e incineração e verificar suas respectivas viabilidades econômicas, tendo como objeto o cenário brasileiro, com foco especial no estado de São Paulo. Os resultados obtidos indicam que, respeitando-se as diretrizes da PNRS, entre os métodos de tratamento de resíduos sólidos urbanos analisadas, a digestão anaeróbia se mostrou mais viável do que a incineração para as regiões estudadas. Tais resultados tomaram como pressuposto que a PNRS é uma lei que deverá ser cumprida e exigida tal como se apresenta, e seu cumprimento implicará numa mudança significativa do modo como é feita a gestão de resíduos sólidos no país. Adicionalmente, as análises realizadas apontaram que, além dos aspectos econômicos, aspectos ambientais, sociais e culturais também são de fundamental importância na tomada de decisão por uma opção tecnológica adequada dos RSU. / Three issues of the XXI century society can be pointed out: The increasing volume of waste generation, the lack of adequate waste treatment systems and the increasing demand of energy. The search for alternatives to deal with these issues is calling the attention of both public and private agents who are engaged in exploring solutions not yet in place in most part of developing countries. The National Policy on Solid Waste (PNRS), established by the Law # 12,305/2010, set a new paradigm for the solid waste management in Brazil. Amongst the proposed changes, one of the most relevance is the destination of the so-called \"rejects\" to landfill, in which \"rejects\" stands for the residues that can no longer be processed. To abide by this law will require the analysis of alternatives for treating the residues prior to their final disposal. Amongst the possible solutions, there is the utilization of residues to generate electric energy. In this context, this master\'s thesis examines the two of the most used technologies in the developed world anaerobic digestion and incineration and evaluation their economic feasibility in the Brazilian scenario, particularly in the State of São Paulo. The analysis took as an assumption that the PNRS is a law that shall be enforced as it was stated, and that its compliance will require in a significant change in the way the solid waste management is done within the country. For the regions analyzed, our results showed that, under the PNRS requirements, the anaerobic digestion appeared to be more feasible than the incineration technology. Additionally, our work also indicates that, beyond the economic aspects, other issues such as environmental, social and cultural ones are fundamental for the decision making regarding the best technology applied in urban solid waste process.

Utilizando uma bibioteca de expressão feita a partir do epitélio do intestino médio da larva de Diatraea saccharalis, nós clonamos e sequenciamos 3 cDNAs completos (DsβglyA, DsβglyB e DsβglyC), além de uma seqüência parcial que teoricamente codificam β-glicosidases. As sequências dos peptídeos obtidos após digestão por tripsina das β-glicosidases βgly1 e βgly2 de D. saccharalis mostraram que DsβglyA codifica a βgly1, caracterizada anteriormente. DsβglyB e DsβglyC provavelmente codificam duas β-glicosidases solúveis com massas moleculares teóricas de, respectivamente, 57,5 KDa e 56,2 KDa. Levando em consideração as semelhanças entre βgly1 e βgly3 e entre DsβglyA e DsβglyC, é razoável supor que DsβglyC codifique a βgly3. Os peptídeos produzidos após a hidrólise de βgly2 por tripsina não são codificados por nenhum dos cDNAs que nós sequenciamos. βgly2 provavelmente é codificada pelo cDNA cuja seqüência ainda está incompleta. A inativação da βgly2 por carbodiimida usando o tio-glicosídeo sinigrina e o O-glicosídeo p-nitrofenil β-D-galactopiranosídeo resulta na mesma constante de inativação, indicando que o mesmo sítio ativo é responsável pela hidrólise dos dois substratos. A mesma conclusão é obtida calculando o Km de βgly2 para os dois substratos e o Ki da inibição que cada um deles causa na hidrólise do outro. Os resultados indicam que uma só enzima é responsável pela hidrólise de sinigrina e p-nitrofenil β-D-glicosídeo com atividade semelhante. Essa propriedade nunca foi descrita para outra tio- ou O-glicosidase. / We used an expression library made from Diatraea saccharalis midgut epithelium and succeeded in cloning and sequencing three complete cDNAs (DsβGlyA; DsβGlyB; DsβGlyC) plus a partial sequence that hypothetically code for β-glycosidases. The sequence of peptides obtained from the purified D. saccharalis β-glycosidases (βGly1 and βGly2) after trypsin digestion shows that DsβGlyA codes for βGly1, an enzyme that had already been characterized. DsβGlyB and DsβGlyC probably code for two soluble β-glycosidases with, respectively, 503 and 493 amino acid residues and theoretical molecular weighs of 57.5 kDa and 56.2 kDa. Taking into account the similarities of βGly1 and βGly3 and of DsβGlyA and DsβGlyC it is reasonable to suppose that DsβGlyC codes for βGly3. The peptides produced after βGly2 hydrolysis by trypsin could not coded by any of the complete sequenced cDNAs, although they might be code by the still partial sequence we have. We determined the chemical inactivation of βGly2 using the thio-glucoside sinigrin and the O-glycoside p-nitrophenyl-β-D-galactoside, and found the same inactivation constant, indicating that the same active site is responsible for the hydrolysis of the two substrates. The same conclusion is reached determining βGly2 Km for both substrates and the Ki for inhibition of the hydrolysis of one substrate using the other as inhibitor. These results indicated that only one enzyme is responsible for the hydrolysis of sinigrin and p-nitrophenyl-β-D-galactoside with similar activities, which is not a property reported before for any O- or S- β-glycosidase.

Subprodutos de frutas são rotineiramente descartados pelas indústrias. Porém, são ricos em compostos bioativos, podendo ser utilizados como ingredientes em produtos funcionais, promovendo a saúde e minimizando o impacto ambiental. O objetivo deste trabalho foi estudar o potencial funcional de subprodutos desidratados de acerola e de laranja, como fontes de compostos fenólicos, e desenvolver leites fermentados probióticos adicionados deste resíduo, avaliando suas características físico-químicas durante o armazenamento sob refrigeração (28 dias; 4 ± 1 °C), bem como o impacto das condições gastrointestinais sobre os flavonoides e as cepas probióticas. Os subprodutos foram obtidos em indústrias de processamento de frutas do estado de São Paulo, e foram realizadas as seguintes análises para caracterizá-los: composição centesimal, teores de vitamina C, minerais, fibras alimentares, compostos fenólicos totais e proantocianidinas, capacidade antioxidante in vitro e perfil cromatográfico de flavonoides (CLAE). Foram elaboradas quatro formulações de leites fermentados: F0 (controle), sem adição de resíduo de acerola (RA); F2, com 2% de RA; F5, com 5% de RA; F10, com 10% de RA. Adicionou-se a cultura probiótica ABT-4 nos produtos, constituída de duas cepas probióticas: Bifidobacterium animalis subsp lactis Bb-12 e Lactobacillus acidophilus La-5, além da cultura starter Streptococcus thermophilus. As seguintes análises foram realizadas com as formulações de leites fermentados, durante o armazenamento sob refrigeração (28 dias, 4 ± 1 °C): composição centesimal, pH, acidez, viabilidade dos microrganismos, teor de compostos fenólicos totais (CF), cor e textura instrumentais. Além disso, os leites fermentados foram submetidos a condições gastrointestinais simuladas in vitro, para avaliação do impacto na viabilidade das cepas probióticas e nos compostos fenólicos. O RA mostrou-se excelente fonte de vitamina C (605 mg/100 g b.u.), além de apresentar melhor capacidade antioxidante in vitro do que o RL. Proantocianidinas foram encontradas apenas no RA, na concentração de 617 &#181;g EC/g b.s. O teor de compostos fenólicos totais do RA (3240 &#181;g EAG/100 g b.s.) foi 3,6 vezes maior que o do RL. Os principais compostos fenólicos encontrados no RA foram: derivados de quercetina, procianidina B1, rutina, e derivados de caempferol. No RL, foram identificados: naringenina, sinensetina, homorientina, isovitexina e derivados de ácido clorogênico. Os subprodutos estudados apresentaram elevados teores de fibras totais (acima de 60%) e proteínas totais (RA: 10,4%; RL: 9,9%), além de reduzido teor de lipídeos totais (RA: 1,6%; RL: 2,6%). Os principais minerais identificados em ambos os resíduos foram: potássio, magnésio, cálcio e fósforo. Quanto às quatro formulações de leites fermentados, estas apresentaram baixo teor de lipídeos totais (menor que 1%), e o teor de proteínas totais variou entre 3,9 e 5,1 g/100 g, estando de acordo com a legislação vigente para este tipo de produto. O pH das formulações F0 (controle) e F2 manteve-se estável significativamente (p > 0,05) ao longo do período de armazenamento sob refrigeração (28 dias; 4 ± 1 °C), e das outras formulações sofreu pequena queda, mesmo assim mantendo-se acima de 4,5. A acidez das formulações, que variou entre 0,92 a 1,28 mg de ácido lático/g, aumentou entre os dias 1 e 14 de armazenamento, depois se manteve até o final da vida de prateleira. O RA não interferiu de maneira negativa nas populações de microrganismos analisadas durante o armazenamento, já que as formulações F2, F5 e F10 mantiveram suas populações em torno de 8 log UFC/g. Quanto ao teor de CF, as amostras diferiram significativamente entre si (p < 0,05), sendo que F0 apresentou teor em torno de 5 vezes inferior a F10 (21,13 e 101,13 &#181;g EAG/100 g, respectivamente, no dia 1). A cor dos produtos se manteve até o final da vida de prateleira, e diferiram significativamente (p < 0,05) entre si. O RA influenciou pouco nos parâmetros de textura dos leites fermentados, mas a formulação controle foi a única que perdeu adesividade. Após a fase gástrica da digestão simulada in vitro, no 7° dia de armazenamento, as populações de bactérias probióticas diminuíram drasticamente (quedas em torno de 3 a 5 log UFC/g), e após a fase entérica não foram detectadas contagens. Por outro lado, os flavonoides encontrados nos leites fermentados adicionados de RA aumentaram em torno de 2 a 5 vezes, após a fase gástrica, mantendo-se ou sofrendo pequena queda após fase entérica. Estes resultados mostram que o pó de subprodutos de acerola é um valioso ingrediente a ser utilizado em alimentos funcionais, pois é rico em vitamina C, fibras e compostos fenólicos, agregando valor nutricional, além de servir como antioxidante natural. Seus flavonoides parecem ser altamente resistentes aos ácidos e sais da digestão, podendo, assim, exercer efeitos positivos sobre a saúde. / Fruits by-products are routinely discarded by industries. However, they are rich in bioactive compounds, and can be used as ingredients in functional foods, promoting health and minimizing environmental impact. The objective of this study was to investigate the functional potential of acerola and orange dehydrated by-products, as sources of phenolic compounds, and to develop probiotic fermented milks suplemented with this residues, evaluating its physico-chemical characteristics during refrigerated storage (28 days, 4 ± 1 °C), as well as the impact of gastrointestinal conditions on flavonoids and probiotic strains. The by-products were obtained from fruit processing industries of São Paulo, and the following analyzes were performed to characterize them: contents of moisture, ash, lipids, proteins, vitamin C, minerals, dietary fibers, total phenolic compounds and proanthocyanidins, antioxidant capacity in vitro and flavonoids chromatographic profile (HPLC). Were elaborated four formulations of fermented milks: F0 (control), without addition of acerola residue (AR); F2, with 2% AR; F5, with 5% AR; F10, with 10% AR. Was used the probiotic culture ABT-4, composed of two probiotic strains, Bifidobacterium animalis subsp lactis Bb-12 and Lactobacillus acidophilus La-5, in addition to the starter culture Streptococcus thermophilus. During the refrigerated storage (28 days, 4 ± 1 °C), the following analyzes were performed with the fermented milks: contents of moisture, ash, lipids and proteins, pH, acidity, viability of microorganisms, total phenolic compounds (PC), instrumental color and texture. In addition, the fermented milks were submitted to in vitro simulated gastrointestinal conditions to evaluate the impact on the viability of probiotic strains and phenolic compounds. AR presented excellent content of vitamin C (605 mg/100 g), in addition to presenting better antioxidant capacity in vitro than orange residue (OR). Proanthocyanidins were found only in AR (617 &#181;g CE/g). The PC content of AR (3240 &#181;g GAE/100 g) was 3.6 higher than in OR. The phenolic compounds identified in AR were quercetin-3-rhamnoside, rutin and others quercetin derivatives, procyanidin B1 and kaempferol derivatives. In OR, were identified naringenin, sinensetin, homorientin, isovitexin and chlorogenic acid derivatives. The by-products studied showed high total fibers content (above 60%) and total proteins (AR: 10.4%, OR: 9.9%), as well as reduced total lipids content (AR: 1.6%; OR: 2.6%). Both residues showed high levels of potassium, calcium, magnesium and phosphorus. The four formulations of fermented milks presented low total lipids content (below 1%), and the total proteins content ranged from 3.9 to 5.1 g/100 g, being in agreement with the legislation. The pH of F0 (control) and F2 formulations remained stable (p > 0.05) throughout the refrigerated storage period (28 days, 4 ± 1 °C), and the other formulations showed a small decreased, even thus remaining above 4.5. The acidity of the formulations, ranging from 0.92 to 1.28 mg of lactic acid/g, increased between days 1 and 14 of storage, then remained until the end of shelf life. The AR did not negatively interfere in the populations of microorganisms analyzed during storage, since the formulations F2, F5 and F10 maintained their populations around 8 log CFU/g. Regarding PC content, the samples differed significantly (p < 0.05), with F0 being about 5 lower than F10 (21.13 and 101.13 &#181;g GAE/100 g, respectively, in the day 1). The instrumental color of the products remained until the end of shelf life, and differed significantly (p < 0.05) from each other. The AR influenced a little in the texture parameters of the fermented milks, but the control formulation was the only one that lost adhesiveness. After the gastric phase of the simulated digestion in vitro, on the 7th day of storage, the populations of probiotic bacteria decreased dramatically (of 3 to 5 log CFU/g), and after the enteric phase no colonies were detected. On the other hand, the flavonoids found in the fermented milks that were suplemented with AR increased from 2 to 5 times, after the gastric phase, maintaining or suffering small decreased after enteric phase. These results show that acerola by-products powder is a valuable ingredient to be used in functional foods because it is rich in vitamin C, dietary fibers and phenolic compounds, adding nutritional value, and serving as a natural antioxidant. Its flavonoids appear to be highly resistant to the acids and salts of digestion and can thus have positive effects on health.

O milho sempre ocupou lugar de destaque na alimentação de vacas leiteiras no Brasil como principal fonte energética. Entretanto, é crescente o interesse por suplementos alternativos, dentre eles alguns subprodutos da agroindústria, como a polpa cítrica e a raspa de mandioca, com o objetivo de reduzir os custos de alimentação. Este trabalho avaliou a substituição do milho moído fino por polpa cítrica ou raspa de mandioca, variando os teores de amido total da dieta e de amido degradável no rúmen, para vacas no terço final de lactação. Os parâmetros avaliados foram consumo de alimento, produção e composição de leite e condição corporal.O experimento foi conduzido nas instalações do Departamento de Zootecnia da "Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz". Foram utilizadas 24 vacas HPB no terço final de lactação, mantidas em free-stall. Os animais foram agrupados em oito Quadrados Latinos 3x3, de acordo com o número de lactações (primípara ou multípara), dias em lactação e a produção de leite, medida durante os 10 dias do período pré-experimental. Foram utilizados 3 lotes do free-stall, com 8 vacas em cada grupo. O experimento teve a duração de 60 dias, com 3 períodos de 20 dias cada. Os 10 primeiros dias de cada período foram utilizados para adaptação e os 10 dias restantes para coleta de dados. As dietas utilizadas foram isoprotéicas e continham silagem de milho, resíduo de cervejaria, farelo de soja, uréia, mistura mineral e vitamínica e os diferentes suplementos energéticos testados: T1 - milho moído fino; T2 - milho moído fino + polpa cítrica peletizada (50:50) e T3 raspa de mandioca + polpa cítrica peletizada (50:50). Houve tendência de redução de CMS (P<0,13) quando o milho (T1) foi substituído pela mistura de raspa de mandioca + polpa cítrica peletizada (T3). As produções de leite e LCG, os teores e produções de proteína e gordura, lactose e sólidos totais, a eficiência alimentar, o teor de N-uréico e a condição corporal das vacas não foram afetadas pelos tratamentos (P>0,05). / Corn is the major energy supplement for dairy cows in Brazil. However, its increasing price during the last years, has increased the interest for cheaper energy sources, especially by-products as citrus pulp and tapioca meal, to reduce feed costs. The objective of this trial was to evaluate the replacement of fine ground corn by peleted citrus pulp and/or tapioca meal, varying the total and rumen degradable starch levels in the diet for late lactation cows. Group dry matter intake and individual milk yield and composition and body condition score were measured. The trial was conducted at the dairy farm of the Animal Science Department of the Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiróz" - Universidade de São Paulo, in Brazil. Twenty four lote lactation Holstein cows, managed in a free-stall housing were grouped in eight 3x3 Latin Square, according to their number of lactation (primiparous x multiparous), days in milk and milk production measured during a 10 days pre- trial period. Three pens were used with 8 cows each. Total trial lasted 60 days, with three 20 days experimental periods. The first 10 days of each period were use for cows adaptation to treatments, and the last 10 days for data collection. As feed intake was measured for group and not individual cows, the DMI and feed efficiency were analyzed considering every group of 8 cows as an experimental unit (a single 3x3 Latin Square). All the others data were analyzed as eight 3x3 Latin Square design. Diets were isonitrogenous and were composed by corn silage, brewers grains, soybean meal, urea, mineral and vitamin mix and one of the energy sources: fine ground corn (T1); fine ground corn + citrus pulp (50:50) (T2) and citrus pulp + tapioca meal (50:50) (T3). There was a tendency (<0,13) for decrease in dry matter intake when fine ground corn (T1) was replaced by citrus pulp + tapioca meal (T3). Milk and 3,5% fat corrected milk, yields, content and yields of fat, protein, lactose and total solids, feed efficiency, milk urea-N and body condition score were not affected by treatments(P>0,05).

P. americana e T. molitor são capazes de secretar &#946;-1,3-glucanases no tubo digestivo, pelas glândulas salivares e pelo epitélio do ventrículo, respectivamente. As laminarinases majoritárias de P. americana (LIQ1, 42kDa; LAM_P, 45kDa), A. flavolineata (LAM_A, 45kDa) e T. molitor (LAM_T, 50kDa) foram purificadas até a homogeneidade. Essas enzimas têm diferentes especificidades, padrões de ação e resíduos envolvidos em catálise, fazendo parte dos E.C. 3.2.1.6 - endo-&#946;-1,3(4)-glucanase (LIQ1), E.C. 3.2.1.39 - endo-&#946;-1,3-glucanase (LAM_P) ou E.C. 3.2.1.58 - exo-&#946;-1,3-glucanase (LAM_A e LAMT). O papel dessas enzimas é digerir &#946;-glucanas de fungos e de cereais. LAM_P e LAMA são inibidas por laminarina, pela formação de complexos enzima-substrato não-produtivos. LIQ1, LAM_P e LAM_A são enzimas processivas, com diferentes graus de ataque múltiplo e produzem série distintas de oligossacarídeos. LAM_A possui um sítio acessório de ligação para laminarina, o qual pode estar envolvido no mecanismo de processividade. Quitinases digestivas de insetos podem ser diferentes das descritas até o momento. A. flavolineata e T. molitor possuem sistemas celulásicos completos. Os três insetos apresentam proteínas de baixo peso molecular capazes de ligar-se a celulose ou a pachyman. O ancestral dos hexapoda provavelmente possuía &#946;-1,3 e &#946;-1,3(4) glucanases digestivas associadas a um hábito detritívoro. / P. americana salivary glands and T. molitor midgut epithelium actively secrete laminarinases into the midgut. The major laminarinases from P. americana (LIQ1, 42kDa and LAM_P, 45kDa), A. flavolineata (LAM_A, 45kDa) and T molitor (LAM_T, 50kDa) were purified until homogeneity. These enzymes have different specificities, action patterns and activesite catalytic groups, and correspond to E.C.s 3.2.1.6 - endo-&#946;-1,3(4)-glucanase (LIQ1), 3.2.1.39 - endo-&#946;-1,3-glucanase (LAM_P) or 3.2.1.58 -exo-&#946;-1,3-glucanase (LAM_A and LAM_T). Their physiological role is fungai and cereal &#946;-glucan digestion. LAM_P and LAM_A are inhibited by excess substrate (non-productive enzyme-substrate complexes). LIQ1, LAM_P and LAMA have different multiple attack degrees and produce different oligosaccharides. LAM_A has a second substrate binding site, probably involved with processivity. T. molitor digestive chitinase is different from other insect chitinases. A. flavolineata and T. molitor can hydrolyse cristalline cellulose efficiently. The three studied insects have cellulose or pachyman-binding proteins with low molecular weights. Hexapoda ancestors probably had digestive &#946;-1,3 and &#946;-1,3(4)-glucanases and a detritivore habit.

Esse trabalho investigou a influência de diferentes origens e pré-tratamentos do inóculo na produção de biohidrogênio em reatores anaeróbios de leito fixo e fluxo ascendente. Aparas de polietileno de baixa densidade foram usadas como material suporte para fixação da biomassa e os reatores foram operados com 2 h de tempo de detenção hidráulica (TDH) e a 25ºC, alimentados com efluente sintético a base de sacarose. Duas fontes de inóculo foram estudadas: lodo anaeróbio de reator UASB aplicado ao tratamento de água residuária de abatedouro de aves (D) e lodo anaeróbio de reator UASB aplicado ao tratamento de água residuária de suinocultura (S); além da autofermentação (A), quando não há nenhum inóculo no reator. Além disso, dois tipos de pré-tratamento térmico (T) e ácido (A) foram avaliados. Os rendimentos de hidrogênio foram de 2,1, 2,0, 2,0,1,0, 1,0, 0,7, 0,7 mol \'H IND.2\' mol-1 sacarose quando os reatores foram inoculados com A, DT, DA, D, SA, ST e S, respectivamente. Nessa nomenclatura, a primeira letra se refere à origem do inóculo e a segunda, ao pré-tratamento. Embora hidrogênio (20-78%) e dióxido de carbono (21-55%) tenham sido os principais produtos no biogás, metano foi detectado nos reatores inoculados com D, DA, S, ST e SA no início e no final da operação. A produção volumétrica máxima de hidrogênio (61,6 mL \'H IND.2\' h-1.L-1) foi obtida quando DA foi usado com inóculo. Porém, o menor valor (15,1 mL \'H IND.2\' h-1.L-1) foi observado usando o inóculo S. Quando o reator não foi inoculado (A), a produção volumétrica de hidrogênio foi 47,3 mL \'H IND.2\' h-1.L-1. Etanol, ácido butírico e acético foram os principais produtos \'metabólicos detectados na fase líquida. Em resumo, os resultados demonstraram que há influência da origem e do pré-tratamento do inóculo em todos os parâmetros analisados. Inóculos sem pré-tratamento resultaram em menor rendimento de hidrogênio do que os observados nos experimentos com inóculos pré-tratados devido a seleção das bactérias produtoras de hidrogênio (BPH). Ademais, embora o pré-tratamento térmico tenha gerado os maiores valores de rendimento, o pré-tratamento ácido resultou em uma operação mais estável com os maiores valores médios. A autofermentação teve desempenho semelhante aos DT e DA e pode ser uma alternativa para a produção biológica de hidrogênio, pois seleciona as BPH naturalmente. / This paper investigated the influence of different inoculums and pretreatment of seed sludge on the biohydrogen production in up-flow anaerobic fixed-bed reactors. Particles of low-density polyethylene were used as support for biomass attachment and the reactor was operated with hydraulic retention time (HRT) of 2 h at 25ºC, fed with a sucrose-based synthetic wastewater. Two sources of inoculums were studied: anaerobic sludge from an UASB (up-flow anaerobic sludge blanket) reactor applied to treat poultry slaughterhouse wastewater (Sl) and anaerobic sludge from an UASB reactor treating swine wastewater (Sw), besides the autofermentation (A), with no inoculation of the reactor. In addition, two kinds of pretreatment heat (He) and acid (Ac) shock were evaluated. Hydrogen yields were 2.1, 2.0, 2.0,1.0, 1.0, 0.7, 0.7, mol \'H IND.2\' mol-1 sucrose when the reactors were inoculated with A, SlHe, SlAc, SwAc, Sl, Sw, and SwHe, respectively. In this nomenclature, the first two letters refer to source and the others refer to pretreatment. Although hydrogen (20-78%) and carbon dioxide (21-55%) have been the main gaseous products in the biogas, methane was detected in Sl, SlAc, Sw, SwHe and SwAc at the beginning and in the last days of the operation. Optimal \'H IND.2\' production rate (61.6 mL \'H IND.2\' h-1 L-1) was obtained when SlAc was used as seed sludge. On the other hand, the smallest value (15.1 mL \'H IND.2\' h-1 L-1) were observed using Sw inoculums. When the reactor was not inoculated (A), \'H IND.2\' production rate was 47.3 mL \'H IND.2\' h-1 L-1. Ethanol, butyric acid and acetic acid were the main soluble products detected in the liquid phase. In summary, the results have demonstrated that there are influences of the source and the pretreatment of the seed sludge in all parameters analyzed. Inoculums without pretreatment resulted in hydrogen productivity lower than those observed for experiments with pretreated inoculums due the selection of hydrogen producing bacteria (HPB). Furthermore, although the heat shock has generated the highest values of hydrogen yield, the acid-shock provided more stable operation with the highest average values. Besides, the autofermentation had almost the same performance than SlAc and SlHe and could be an alternative for biological hydrogen production due to natural selection of HPB.

Nesta tese foi estudada a influência da recirculação do percolado, ajustando as melhores taxas e freqüências, para degradação da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos, em sistema de batelada de uma e duas fases (híbrido). Foram utilizados reatores de 3,45 litros preenchidos com resíduo sólido urbano padrão (FORSUp), percolado como inóculo e um filtro anaeróbio como reator metanogênico. Foram testadas as taxas de recirculação do inóculo de 1%, 2,5%, 5%, 10%, 20%, 30% e 50% e seu monitoramento feito por análises físico-químicas e microbiológicas. O reator que apresentou melhores valores de produção de metano e redução de DQO foi aquele com taxa de recirculação de 20% do percolado metanogênico. Na segunda etapa foram operados três digestores de 50L, alimentados com a FORSUp com as melhores taxas de recirculação determinadas na primeira etapa desse trabalho e a obtida no trabalho de Salgado (2003). Um reator simulou o reator acidogênico de um sistema de duas fases, no qual 20% de seu inóculo foi injetado em um filtro anaeróbio (com tempo de detenção hidráulico de 24 horas). Um outro sistema com taxa de 10% de recirculação de percolado foi operado como reator de uma fase. Outro reator, inoculado com a mesma quantidade de FORSUp e percolado, porém, não se realizou qualquer recirculação do seu inóculo (controle), servindo para comparar os digestores de uma e duas fases. O sistema de duas fases, comparado aos demais reatores, confirmou que a taxa de recirculação de 20%, obteve maior eficiência na partida, com elevada produção de metano e maior percentual de degradação de sólidos. Os exames microscópicos realizados em amostras de percolado desses reatores revelaram predominância de organismos de morfologia com características de Methanococcus e Methanosarcina. Concluiu-se que a taxa de recirculação de percolado influi significativamente nos reatores degradando a matéria orgânica. O estudo cinético confirmou que o processo de digestão obedece a cinética das reações em série, com elevados valores de k´1 / This thesis studied the influence of the leachate recirculation, adjusting to the best rates and frequencies, for degradation of the organic fraction of the urban solid wastes, in one and two-phases (hybrid) system. Bioreactors of 3.45 L were used and filled out with OFMSW pattern, leachate as seed and an anaerobic filter as methanogenic reactor. The performance of the reactors was analyzed varying recirculation rates (1, 2.5, 5, 10, 20, 30 and 50 % in volume of seed). Leachate samples from these reactors were examined through microscopical examinations and physical-chemical analyses to evaluate its performance. The reactor with 20% recirculation rate, got larger efficiency in the departure, methane production and percentage of solid degradation, compared to the others reactors. In the second stage, three 50L digesters were operated and fed with standard OFMSW with the best recirculation rates of the first stage and the best rate obtained in Salgado (2003). A bioreactor simulated the acidogenic reactor of a two-phase system, in which 20% of its seed was injected in anaerobic filter (with hydraulic detention time of 24 hours). Another system, with 10% of recirculation rate of leachate was operated in a one-phase reactor. Once more bioreactor, inoculated like others, however, without any recirculation were studied to compare with one and two-phase reactor. The two-phase system confirmed that the 20% recirculation rate, compared to the others reactors, obtained better efficiency with high methane production and solid degradation. The microscopical examinations in the leachate samples from this reactor presented predominance of organisms with characteristical morphology from Methanococcus and Methanosarcina. It was concluded that the leachate recirculation has significant influence in the degradation of organic matter bioreactors. The kinetic study confirmed that the anaerobic process for OFMSW proceed the in series kinetics, with high constants values of first order

Com a preocupação voltada para a qualidade dos alimentos de consumo humano, a presente pesquisa tem a finalidade de avaliar a transferência dos metais alumínio (Al), cromo (Cr), ferro (Fe) e níquel (Ni) durante o cozimento dos alimentos arroz e feijão em recipientes de alumínio e aço inoxidável. Inicialmente foram preparadas águas padrões, sob diferentes condições de pH e salinidade, com a água proveniente do sistema de distribuição do município de Ribeirão Preto. Estas combinações tiveram o intuito de verificar qual a condição em que ocorreria uma maior transferência de metais, em especial o alumínio. As águas padrões foram levadas à fervura por um tempo determinado, em recipientes de alumínio, e várias alíquotas de amostras foram recolhidas no decorrer do aquecimento. Posteriormente, foi realizada a quantificação dos metais nas amostras de água e constatou-se que com o aumento do pH e da salinidade, ocorre um aumento da transferência de alumínio e ferro, principalmente, do recipiente para a água. A partir daí foram preparadas apenas águas padrões de pH básico e salinidades altas para o cozimento dos alimentos. No decorrer do preparo dos alimentos também foram retiradas alíquotas de amostras, a fim de mostrar uma possível elevação da transferência de metais com a prolongação do tempo de cozimento. As amostras recolhidas sofreram digestão via úmida (ácidos nítrico e clorídrico) e, finalmente, foram analisadas empregando-se a técnica de Espectrometria de Emissão Óptica em Plasma de Argônio Indutivamente Acoplado (ICP OES) através do uso do equipamento ICP da marca PerkinElmer, modelo Optima 2000. Os resultados analíticos dos metais supracitados estão expressos em gráficos e tabelas, tanto em base úmida quanto em base seca. O equipamento pertence à empresa Ambiental 2000 Ltda., sendo que a calibração do ICP foi efetuada com água proveniente por um sistema de purificação através de membrana de osmose-reversa. No final da pesquisa também foi realizada uma experiência com água contaminada com alumínio para cocção de arroz e feijão em recipientes de teflon para verificação do comportamento de migração do íon alumínio. Existiu uma preocupação especial com a transferência do alumínio, em virtude de haver inúmeros artigos publicados considerando este metal como potencial etiológico para a doença de Mal de Alzheimer, pois, apesar dos esforços sensíveis da ciência em busca da cura para esta moléstia, o tratamento atual permite apenas suavizar seus efeitos. Os resultados obtidos nesta pesquisa serão subsídios para posteriores pesquisas na área médica comparando-se, por exemplo, doenças como o Mal de Alzheimer, Anemia, etc com a prática do uso de recipientes específicos para a cocção de alimentos / With the preocupation gone back to the quality of the foods of human consumption, the present research has the purpose of evaluating the transfer of the metals aluminum (Al), chrome (Cr), iron (Fe) and nickel (Ni) during the cooking of the foods rice and bean in containers of aluminum and stainless steel. Initially they were prepared waters patterns, under different pH conditions and salinity, with the originating from water the system of distribution of the municipal district of Ribeirão Preto. These combinations had the intention of verifying which the condition in that it would happen a larger transfer of metals, especially the aluminum. The waters patterns were taken to the ebullition by a certain time, in containers of aluminum, and several brackets of samples were collected in elapsing of the heating. Later, the quantification of the metals was accomplished in the samples of water and it was verified that with the increase of the pH and of the salinity, it happens an increase of the transfer of aluminum and iron, mainly, of the container for the water. Since then they were prepared just waters standard of basic pH and high salinities for the cooking of the foods. In elapsing of the preparation of the foods brackets of samples were also removed, in order to show a possible elevation of the transfer of metals with the continuation of the time of cooking. The collected samples suffered digestion saw humid (acids nitric and hydrochloric) and, finally, they were analyzed being used the technique of Spectrometer of Optical Emission in Plasma of Argon Coupled Inductively (ICP OES) through the use of the equipment ICP of the mark PerkinElmer, model Optima 2000. The analytical results of the foregoing metals are expressed in graphs and tables, in humid base and in base it dries. The equipment belongs to the Ambiental 2000 company, and the calibration of ICP was made with coming water by a purification system through membrane of osmosis-reverse. In the end of the research an experience was also accomplished with polluted water with aluminum for cooking of rice and bean in teflon containers for verification of the behavior of migration of the aluminum ion. A special concern existed with the transfer of the aluminum, because of there being countless published goods considering this metal as etiological potential for the disease of Evil of Alzheimer, because, in spite of the sensitive efforts of the science in search of the cure for this disease, the current treatment just allows to soften their effects. The results obtained in this research will be subsidies for subsequent researches in the medical area being compared, for instance, diseases as the Evil of Alzheimer, Anemia, etc with the practice of the use of specific containers for the cooking of foods

Introdução: O café é a segunda bebida mais consumida do mundo. O grão de café é uma das mais importantes \"commodities\" alimentares, sendo o principal produto de exportação agrícola. A produção mundial de café na safra 2016-2017 alcançou 153,869 milhões de sacas de 60 quilos. A bebida de café é consumida sob diversos métodos e preparações e a adição de açúcar e/ou leite são as mais comuns. O crescente consumo de cápsula de café expresso vem ganhando os lares da população brasileira com aumento de 29 % de 2010 a 2015, com estimativa de crescimento na ordem de 18 % de 2015 até 2020. A busca por diferentes tipos de café está relacionada com os efeitos sensoriais que o café pode exercer para os humanos. Entretanto, o café é considerado uma bebida bioativa com efeito antioxidante que atua como anticancerígeno, anti-obesidade, antidiabético, anti-hipertensivo e hepatoprotetor. Deste modo faz-se necessário avaliar a atividade antioxidante das cápsulas de café expresso de acordo com sua intensidade (torra) e avaliar o efeito da adição de ingrediente sobre os compostos fenólicos, a atividade antioxidante e sua bioacessibilidade. Objetivo: Avaliar o efeito de diferentes intensidades de torra e da adição de ingrediente sobre os compostos fenólicos e a atividade antioxidante das cápsulas de café expresso e sua bioacessibilidade. Material e Métodos: O presente projeto foi dividido em dois ensaios. O primeiro ensaio contou com quatorze cápsulas comerciais de café expresso, sendo treze tradicionais e uma descafeinada. O segundo ensaio contou com três cápsulas, sendo duas tradicionais e uma descafeinada. Todas foram adquiridas em estabelecimentos comerciais da cidade de São Paulo. No primeiro ensaio as bebidas foram preparadas como descrito na embalagem usando uma cafeteira doméstica e água. No segundo ensaio, às bebidas (preparadas de acordo ao primeiro ensaio), foram adicionados 40 mL leite e/ou 5 g de açúcar. A atividade antioxidante foi investigada pelo ensaio de eliminação de radicais ABTS, pela capacidade de absorção de radicais peroxila de oxigênio pelo (ORAC) e a capacidade de eliminação de radicais DPPH. O teor total de fenólicos foi determinado pelo método de Folin-Ciocalteau, as melanoidinas foram avaliadas pela absorbância a 420 nm e a digestão in vitro foi realizada por hidrólise assistida por enzimas digestivas. O perfil fenólico foi avaliado por CLAE/DAD. A capacidade de inibição da peroxidação lipídica foi determinada pela medição de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Resultados: No primeiro ensaio, todas as bebidas de café em cápsula apresentaram atividade antioxidante de acordo os métodos ORAC, DPPH e ABTS, variando de acordo a intensidade (torra) de cada cápsula. O teor de fenólicos variou de 191,41 a 374,36 mg equivalentes de ácido clorogênico/dose de café e as melanoidinas variaram entre 0,197 nm e 0,372 nm. No segundo ensaio, os fenólicos totais variaram de 129,40 a 541,81 mg equivalentes de ácido clorogênico/dose nas bebidas digeridas e não digeridas, respectivamente. A atividade antioxidante foi maior nas bebidas com adição de leite. O teor total de fenólicos foi maior nas amostras não digeridas. O perfil fenólico encontrado nas amostras não digeridas e digeridas, foi cafeína, ácido clorogênico, ácido cafeico, ácido p-cumárico e ácido ferúlico. Após a digestão in vitro, os ácidos fenólicos e a cafeína estavam mais bioacessíveis nas bebidas de café com adição leite e com leite e açúcar em comparação com as bebidas de café puras. As bebidas não digeridas apresentaram menor produção de TBARS em relação àquelas digeridas. Conclusão: Todas bebidas de café expresso em cápsulas estudadas apresentaram atividade antioxidante. A maior intensidade da torra pode influenciar a quantidade de fenólicos totais e atividade antioxidante. O conteúdo de ácidos fenólicos e cafeína e a atividade antioxidante das bebidas dependem dos ingredientes adicionado à preparação. Os compostos são mais bioacessíveis em bebidas com leite com açúcar e com leite, em comparação com bebidas puras. Os resultados sugerem que existem interações entre ácidos fenólicos e componentes do leite por meio de interação hidrofóbicas e/ou hidrofílicas que afetam a biodisponibilidade de ambos. / Introduction: Coffee is the second most consumed drink in the world. Coffee beans are one of the most important food \"commodities\" being the main agricultural export product. World coffee production in the 2016-2017 harvest reached 153,869 million bags of 60 kilos. The coffee drink is consumed of several methods and preparations, the addition of sugar and / or milk is the most common. The increasing consumption of espresso capsules has been gaining the homes of the Brazilian population with a 29% increase from 2010 to 2015, with an estimated growth of around 18% from 2015 to 2020. The search for different types of coffee is related to the sensory effects that coffee can exert on humans. However, coffee is considered a bioactive beverage with antioxidant effect that acts as anticancer, anti-obesity, antidiabetic, antihypertensive and hepatoprotective Thus, it is necessary to evaluate the antioxidant activity of the espresso capsules according to their intensity (roast) and to evaluate the effect of the addition of the ingredient on the phenolic compounds, the antioxidant activity and its bioacessibilide. Objective: To evaluate the effect of different roast intensities and the addition of the ingredient on the phenolic compounds and the antioxidant activity of the espresso capsules and its bioaccessibility. Material and Methods: The present project was divided into two trials. The first trial included: Fourteen commercial espresso capsules, thirteen traditional and one decaffeinated. The second trial had three capsules, two traditional and one decaffeinated. Both were purchased at food stores in the city of São Paulo. In the first assay the beverages were prepared as described on the package using a domestic kettle and water. In the second assay, the beverages were prepared according to the first test, but 40 ml of milk and / or 5 g of sugar. The antioxidant activity was investigated by the ABTS radical scavenging assay, oxygen radical scavenging ability (ORAC) and the DPPH radical scavenging ability. The total phenolic content was determined by the Folin-Ciocalteau method, as melanoidins were evaluated for absorbance at 420 nm and an in vitro digestion was performed by digestive enzyme assisted hydrolysis. The phenolic profile was evaluated by HPLC / DAD. Lipid peroxidation was determined by the action of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS). Results: In the first trial, all capsule coffee beverages presented antioxidant activity according to the ORAC, DPPH and ABTS methods, varying according to the intensity (roast) of each capsule. The phenolic range ranged from 191.41 to 374.36 mg of chlorogenic acid equivalent / mL of coffee and the melanoidins ranged from 0.197 nm to 0.372 nm. In the second assay, total phenolics ranged from 129.40 to 541.81 mg equivalents of chlorogenic acid / dose in the digested and undigested beverages, respectively. The antioxidant activity was higher in beverages with milk addition. The total phenolic content was higher in the undigested samples. The phenolic profile found in the undigested and digested samples was caffeine, chlorogenic acid, caffeic acid, p-coumaric acid and ferulic acid. After in vitro digestion, phenolic acids and caffeine were more bioaccessible in coffee drinks with added milk and with milk and sugar compared to pure coffee beverage. Undigested beverages presented lower TBARS production in relation to those digested. Conclusions: All espresso drinks in capsules studied have antioxidant activity. The intensity can influence the amount of total phenolics and antioxidant activity. The content of phenolic acids and caffeine and the antioxidant activity of the beverages depend on the ingredients added to the preparation. The compounds are more bioavailable in milk and sugar milk beverages compared to pure beverages. The results suggest that there are interactions between phenolic acids and milk components through hydrophobic and / or hydrophilic interaction that affects the bioavailability of both.

Submeteu-se um Reator Anaeróbio Horizontal de Leito Fixo (RAHLF) de bancada, ao aumento progressivo da concentração de matéria orgânica afluente, e a cargas de choque orgânicas, com o objetivo de verificar-se seu desempenho e estabilidade operacional. O RAHLF foi construído com um tubo de boro-silicato de 100 cm de comprimento, 5,0 cm de diâmetro e 1995 ml de volume total e preenchido com lodo anaeróbio imobilizado em matrizes de espuma de poliuretano. O reator foi alimentado, inicialmente, com substrato composto principalmente de carboidratos em concentrações, expressas como Demanda Química de Oxigênio (DQO) de, aproximadamente, 200, 1000 e 2000 mg/l. Posteriormente, os carboidratos foram substituídos por metanol e ácidos voláteis, em concentrações totais, aproximadas, de 2000, 3000, 4000 e 5000 mg DQO/l. Atingido o estado estacionário para cada condição operacional, foram aplicadas cargas de choque, aumentando-se em três vezes o valor da DQO afluente, durante período equivalente ao tempo de detenção hidráulica (sete horas). O sistema apresentou problemas operacionais durante os experimentos com carboidratos, quando submetido a 2000 mg DQO/l, correspondente à taxa volumétrica de carregamento orgânico de 8,77 KgDQO/m3.d. Não foi verificado qualquer problema operacional durante os experimentos com substrato contendo metanol e ácidos voláteis, e o reator apresentou eficiência de remoção de DQO superior a 90%. Para o experimento com DQO afluente igual a 2000 mg/l, os parâmetros cinéticos foram estimados a partir de modelo cinético de 1ª ordem, obtendo-se valor de k1 igual a 0,049 h-1, nos demais experimentos ajustou-se modelo cinético de 2ª ordem com valor médio de k2 equivalente a 2,0 x 10-4 l/mg.h Foram aplicadas cargas de choque orgânicas equivalentes a, aproximadamente, 17; 27; 40 e 47 kgDQO/m3.d. Os efeitos das sobrecargas orgânicas no reator foram transientes em todos os casos, tendo o reator voltado à condição inicial em, no máximo, 15 horas após o início das sobrecargas. / A Horizontal flow Anaerobic lmmobilized Sludge Reactor (HAIS) was subjected to progressively increasing concentrations of organic effluent material and to organic shock loads with the purpose of investigating its operational performance and stability. The HAIS, consisting of a 100 cm long, 5 cm diameter borosilicate tube with a total volume capacity of 1995 mL, was filled with anaerobic sludge immobilized in foam and polyurethane matrixes. The reactor was initially fed with a substrate composed mainly of carbohydrates in concentrations, expressed as Chemical Oxygen Demand (COD), of approximately 200, 1000 and 2000 mg/L. These carbohydrates were later replaced by methanol and volatile acids in total concentrations of 2000, 3000, 4000 and 5000 mg COD/L. Shock loads were applied after each operational condition became stationary, with the effluent COD tripled for a period equivalent to the hydraulic detention time (seven hours). The system presented operational problems during the experiments with carbohydrates when subjected to 2000 mg DQO/l, which corresponded to a volumetric organic load index of 8,77 Kg COD/m3.d. No operational problems were detected during the experiments with substrates containing methanol and volatile acids, and the reactor presented a COD removal efficiency of over 90%. The kinetic parameters for the COD effluent with 2000 mg/L were estimated based on a first arder kinetic model, which resulted in a k1 value of 0,049 h-1, while a kinetic model of the second order was used for the remaining experiments, with a mean value of k2 equivalent to 2,0 x 10-4 L/mg.h. Organic shock loads of approximately 17; 27; 40 and 47 kg COD/m3.d were applied. The effects of the organic overloads on the reactor were transient in every case, with the reactor returning to its initial condition at the most 15 hours after the beginning of the overloads.