Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T15:31:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232851.pdf: 953023 bytes, checksum: 948addf2528d97a23b6bc7ea13d663d9 (MD5) / Neste trabalho sintetizamos algumas bentonitas organofílicas, a partir de argilas esmectíticas sódicas (MMT-Na+), com o objetivo de incorporá-las em nanocompósitos de poliestireno-argila organofílica (PS-MMT). As argilas organofílicas foram obtidas pela reação de troca catiônica da argila esmectítica sódica (bentonita) com alguns sais quaternários de amônio. Primeiramente, foram caracterizados os materiais esmectíticos sódicos, através do inchamento de Foster, difração de raios-X (DRX) e capacidade total de troca de cátions (CTC). Em seguida foi feita reações de troca catiônica da argila esmectítica sódica com os sais quaternários de amônio selecionados. As argilas emectíticas sódicas e as organofílicas foram caracterizadas por DRX e pela espectroscopia de infravermelho (IR), respectivamente. Adicionalmente à essas análises, foram realizados os testes de inchamento de Foster. Os difratogramas das argilas organofílicas mostraram um deslocamento do espaçamento basal com relação a argila esmectítica sódica. Além disto, as argilas organofílicas apresentaram bandas de IR típicas dos radicais nitrogênio e alquila. Após a devida caracterização das argilas organofílicas, foram feitas polimerizações em massa do estireno juntamente com a argila organofílica. Nesta polimerização é incorporada argila organofílica formando o nanocompósito de poliestireno-argila organofílica (PS-MMT). O PS-MMT apresentou características antichamas com relação ao poliestireno puro, ilustrado nas curvas de termogravimetria (TGA). Este comportamento retardante de chamas proporciona ponteciais aplicações dos materiais organofílicos modificados. In this work we synthesized some organophilic bentonites derived of sodium smectite clays (MMT-Na+) for incorporing them into polystyrene-organoclay nanocomposites (PS-MMT). The organoclays was obtained by cation exchange reaction of sodium smectite clay (bentonite) with some quaternary ammonium salts. Firstly, we characterize the starting sodium smectitic materials by Foster swelling, X-ray diffratometry (XRD), and total cation exchange capacity (CEC). Following, we performed the controlled cation exchange reaction of the sodium smectitic clay with the chosen quaternary ammonium salts. We characterize both sodium smectitic clay and the organoclay by XRD and infrared spectroscopy (IR). Additionally, in the same materials we performed the Foster swelling tests. The diffratograms of the organoclays showed basal spacement expansion in relation to the sodium smectitic clay. Besides this, the organophilic clays pointed out some typical bands of nitrogen and alkyl radicals. After the proper organoclay synthesized, were conducted bulk polymerizations of the monomer styrene with in situ incorporation of the organoclay into the polystyrene-organoclay nanocomposite. The nanocomposite polymer-organoclay formed showed markedly flame retardant increasing in relation to the pure polystyrene according to TGA plots. This flame retardant behavior inducted the high potential applications of the modified organoclay materials.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T22:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 236517.pdf: 728736 bytes, checksum: e26db0471df1af7a61c395526f733932 (MD5) / Na busca intensa de matérias-primas alternativas para a indústria, o talco - silicato de magnésio tem um significativo mercado quando comparado aos demais minerais presentes no solo brasileiro. O presente trabalho propõe a utilização do talco como material aditivo de cerâmicas (porcelanato branco, porcelana), papel, inseticidas e tintas. No Brasil cada segmento do mercado exige determinadas características para o talco, como por exemplo, a composição química, granulometria e a alvura do material. Dentre os três aspectos citados a alvura é a mais apreciada no meio industrial, pois para cada aplicação do material exige-se determinado grau de alvura. A alvura é a porcentagem de luz de determinado comprimento de onda refletido da superfície do produto. Esta interfere na capacidade do mineral de reflectância tanto para mais como para menos em relação ao propósito em que será usado. Essa característica do material pode ser potencializada através do tratamento químico com ataque ácido na amostra fazendo com que haja a remoção praticamente total do ferro, que é o que colore o talco. Esse procedimento é adotado pelas indústrias que necessitam do minério em melhor escala de reflectância, ou seja, melhor capacidade de refletir as cores, que significa que o talco esta o mais branco possível, tornando o produto final de acordo com as exigências do mercado. A cinética do processo pode ser definida como de primeira ordem e o estágio controlador do processo é a reação química. O melhor resultado obtido com o tratamento químico junto ao talco com ácido clorídrico foi a concentração de 4 molar à 80 °C, tendo uma remoção do ferro na ordem de 78,67%. Em termos de alvura o resultado mais satisfatório é também a 4 molar e 80 °C, entretanto os demais ensaios obtiveram resultados muitos coerentes uma vez que os padrões de alvura exigidas pelo mercado estão dentro da faixa de 70 a 90% dos resultado obtidos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T22:44:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226538.pdf: 1517251 bytes, checksum: 3cbebb810702436a685349e26f736910 (MD5) / Ciclones são equipamentos que empregam uma resultante entre as forças de arraste, força peso, centrífuga e inércia para separar partículas. Por possuir simples desenho e baixo custo de manutenção, eles são ideais para serem usados como pré-limpadores de efluentes com material particulado em suspensão. A técnica de CFD (Computational Fluid Dynamics) aparece como uma importante ferramenta para a pesquisa e desenvolvimento de processos de engenharia. Neste trabalho foi desenvolvido um estudo de modelagem tridimensional de ciclones do tipo Lapple a partir dos modernos recursos de CFD. O trabalho foi dividido em três partes: análise do escoamento e avaliação do desempenho de um ciclone de diâmetro similar aos utilizados em plantas de FCC (fluid catalytic cracking); estudo de refino da malha numérica visando diminuir os efeitos de difusão numérica de forma a obter resultados mais acurados; e, finalmente, a validação do modelo proposto através de uma curva empírica de eficiência de coleta e também de critérios numéricos. Todas as simulações foram realizadas considerando o escoamento bifásico, com o modelo de turbulência RSM (Reynolds stress model), e esquema de interpolação upwind de segunda ordem para as variáveis descritivas. Na primeira parte do estudo, os testes foram feitos com um ciclone de diâmetro igual a 0,254m, sendo as demais medidas de acordo com as relações propostas por Lapple (1951). Os resultados preliminares obtidos para os campos de pressão, velocidade e concentração de partículas se mostraram qualitativamente coerentes com os da literatura, entretanto, a malha numérica utilizada necessitou de um refinamento a fim de melhorar os resultados de simulação, visto que as eficiências obtidas apresentaram desvios em relação àquelas indicadas por Lapple (1951). Foram colocadas camadas de prismas junto às paredes do ciclone e do finder. Os resultados obtidos com a malha refinada passaram a prever corretamente o desempenho de coleta, como também descreveram adequadamente o comportamento do escoamento no ciclone. Para a validação do modelo, as simulações foram feitas com um ciclone de diâmetro de 0,127m. As eficiências de coleta para diferentes diâmetros de partículas coincidiram aproximadamente com as de Lapple (1951). Desta forma, pode-se afirmar que o modelo tridimensional proposto é válido para simular o escoamento gás-sólido em ciclones, assim como prever adequadamente a eficiência de separação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:25:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262003.pdf: 2404218 bytes, checksum: f15d8f2351fbcef3c1108a77b1203b3d (MD5) / Este trabalho teve como objetivo principal estudar a imobilização de lipase comercial (Lipozyme CALB L) em esferas de quitosana funcionalizadas com várias concentrações de glutaraldeído e avaliar a melhor concentração para posterior imobilização. Constatou-se que a concentração de 3% (v/v) foi a que proporcionou a enzima maior estabilidade e conferiu a mesma maior atividade residual. A atividade enzimática da CALB L também foi determinada em vários valores de pH (3,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0 e 10,0) e de temperaturas (30 a 100oC), onde foi possível observar que o melhor pH foi o valor de pH 9,0 tanto para a CALB L imobilizada covalentemente em esferas de quitosana e de Novozym 435 imobilizada em resina macroporosa. A temperatura que conferiu a CALB L e Novozym 435 maior atividade enzimática foi a de 90oC. A segunda etapa do trabalho envolveu o uso das enzimas caracterizadas na transesterificação enzimática do óleo de mamona comercial com álcool etílico 95oGL, onde foram realizados ensaios em que se avaliaram a reação com razão molar de 3:1 (álcool etílico: óleo de mamona), com 3% de enzima imobilizada, sem a presença de solvente orgânico, obtendo-se valores de conversão de ésteres etílicos superiores a 90%. Dessa forma, foi possível verificar que existe a viabilidade do uso de enzimas imobilizadas na produção de biodiesel de mamona sem o uso de solventes orgânicos derivados do petróleo. This work had as main objective to study the commercial immobilization of lipase (Lipozyme CALB L) in spheres of chitosan with different glutaraldehyde concentrations and evaluate the best concentration for posterior immobilization. The results suggested that the concentration of 3% (v/v) was the one that afforded the highest enzyme stability and also conferred greater residual activity. The enzymatic activity of CALB L was also determined in different pH values (3.0; 5.0; 6.0; 7.0; 8.0; 9.0 and 10.0) and temperatures (30 to 100oC), where was observed that the best pH value was 9.0, both for immobilized CALB L with crosslinking in chitosan spheres and immobilized Novozym 435 in macroporous resin. The temperature that conferred both CALB L and Novozym 435 the greater enzymatic activity was 100oC. The second phase of the work involved the use of enzymes characterized at the enzymatic transesterification of the commercial castor oil with ethylic alcohol 95oGL, where the assays had been carried out evaluating the reaction with molar ratio of 3:1 (alcohol: castor oil), with 3% of immobilized enzyme, at the absence of the organic solvent, obtaining values of ethylic esters conversion up to 90%. In this way, it was possible to verify the viability for the use of immobilized enzyme in the production of biodiesel from castor oil without the use of organic solvents derived from petroleum.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:44:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 247690.pdf: 1089602 bytes, checksum: 133e8e0e7c2ec379a82743da1083de04 (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo estudar a influência da fonte de nitrogênio, pH e transferência de oxigênio no crescimento da bactéria Bacillus polymyxa, consumo de substrato e formação dos aromas acetoína e 2,3-butanodiol. Estas substâncias são responsáveis pelo aroma de produtos lácticos, além de atuarem como potencializadores de outros aromas. Os cultivos foram realizados em três etapas diferentes, utilizando o meio de cultura Phosphate Ammonium Yeast (PAY) e glicose como fonte de carbono. Na primeira etapa, desenvolvida em frascos aletados, utilizou-se três diferentes fontes de nitrogênio, extrato de levedura, sulfato de amônio e uréia, sendo que a proporção deste componente no meio de cultura foi a mesma para os todos os ensaios realizados. Na segunda etapa, também em frascos aletados, o volume do meio de cultura (400, 500 e 600 mL) e o pH (4,5, 5,5 e 6,5) foram modificados, realizando o controle deste último parâmetro durante todo o cultivo, ou somente ajustando-o no início do processo. E a terceira etapa foi executada em biorreator de 4L, visando uma ampliação de escala. A concentração celular foi determinada associando dois métodos diferentes, a turbidimetria e a gravimetria. A glicose foi quantificada utilizando o kit glicose-PP (Gold Analisa) e a concentração dos aromas foi determinada através da cromatografia gasosa. Os resultados obtidos nos ensaios realizados em frascos agitados mostraram que o extrato de levedura é a melhor fonte de nitrogênio, obtendo-se 9,8 g/L de concentração celular, 24,2 g/L de 2,3-butanodiol e 15,0 g/L de acetoína, além de concentrações residuais de glicose muito próximas de zero. Este ensaio também apresentou os melhores resultados na segunda etapa de experimentos, onde se estudou a influência do pH e da transferência de oxigênio, sendo este último avaliado através da modificação do volume do meio de cultura. As condições de cultivo utilizadas neste ensaio foram pH inicial de 6,5 e volume de meio de cultura de 400 mL. Com o controle do pH, resultados semelhantes de biomassa e produtos foram obtidos, 9,8 g/L de células, 19,9 g/L de 2,3-butanodiol e 13,7 g/L de acetoína, mostrando que o controle deste parâmetro não afeta significativamente a formação dos aromas. No entanto, maiores velocidades de crescimento foram obtidas com o controle dos diferentes pHs estudados, além de favorecer o consumo da glicose. O ensaio realizado em biorreator mostrou que a aeração contínua prejudica a formação dos produtos, atingindo concentrações de 3,5 g/L de 2,3-butanodiol e 4,3 g/L de acetoína. Elevada produção de células foi alcançada, 7,6 g/L, indicando que o oxigênio favorece o crescimento do microrganismo no início do cultivo. A partir de um determinado período do processo, este componente não deve ser desejado, pois a formação dos produtos ocorre por processo fermentativo, e a presença deste afeta consideravelmente a concentração final dos aromas. This work aims to study the influence of the source of nitrogen, pH and the transfer of oxygen on the growth of the bacterium Bacillus polymyxa, consumption of substrate and production of the aromas acetoin and 2,3-butanediol. These substances are responsible for the aroma of lactic products, and serve as power of other flavorings. The fermentations have been conducted in three different stages, using the means of culture Yeast Ammonium Phosphate (PAY), and glucose as a source of carbon. In the first step, developed in erlenmeyers flasks with baffles is used for yeast extract, ammonium sulphate and urea as a source of nitrogen, and the proportion of this component in the means of culture was the same for all tests. In the second stage, also in erlenmeyers flasks with baffles, the volume of the means of culture (400, 500 and 600 mL) and pH (4.5, 5.5 and 6.5) were modified, making the control of the latter parameter throughout the fermentation, or only adjusted at the beginning of the process. And the third stage was performed at bioreactor of 4L, seeking an ampliation of scale. The cellular concentration was determined linking two different methods, turbidimetry and gravimetry. The glucose was measured using the kit glucose-PP (Gold Analisa) and the aromas concentrations were determined by gas chromatography. The results achieved in the flasks with baffles showed that the yeast extract is the best source of nitrogen, attaining 9.8 g/L of cellular concentration, 24.2 g/L of 2,3-butanediol and 15.0 g/L of acetoin, besides residual concentrations of glucose very close to zero. This test also showed the best results in the second stage of experiments, where were the influence of pH and the transfer of oxygen studied, the latter being evaluated by the volume change of the means of culture. The conditions of cultivation used were initial pH of 6.5 and volume of means of cultivation of 400 mL. With the control of pH, similar results were obtained, 9.8 g/L of cells, 19.9 g/L of 2,3-butanediol and 13.7 g/L of acetoin, showing that the control of this parameter does not affect significantly the formation of the products. However, higher rates were obtained with the control of different pHs studied, and encourage the consumption of glucose. The test performed in bioreactor showed that the continuous aeration affects the formation of the products, reaching concentrations of 3.5 g/L of 2,3-butanediol and 4.3 g/L of acetoin. High production of cells was achieved, 7.6 g/L, indicating that the oxygen promotes the growth of microorganism early in the cultivation. From a certain period of the process, this component should not be desired, since the formation of the products occurs by process fermentative, and the presence of this affects considerably the final concentration of aromas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-23T17:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258578.pdf: 5627306 bytes, checksum: df95be31a78f764b82cf0aaed6089b3a (MD5) / A conhecida versatilidade do método sol-gel para a obtenção de materiais de distintas composições e aplicações apresenta-se como uma via propícia para o desenvolvimento de materiais com propriedades biocidas. Este trabalho descreve o desenvolvimento de materiais biocidas inorgânicos e híbridos pela técnica sol-gel com a incorporação de íons metálicos. Os sóis inorgânicos foram obtidos através da hidrólise e condensação do tetraetoxissilano (TEOS) em meio ácido. Os íons incorporados neste sistema foram a prata, cobalto, cobre, zinco, cromo e manganês. Foram preparados sóis híbridos a partir de tetraetoxissilano (TEOS), 3-3-metacrilóxi-propiltrimetoxissilano (MPS), metiltrietoxissilano (MTES) e suspensão de sílica coloidal em meio ácido. Nestes sóis a prata foi introduzida no sistema na forma de nitrato de prata. A estabilidade dos diferentes tipos de sóis foi avaliada pela medida de viscosidade, apresentando um comportamento Newtoniano. O efeito de envelhecimento foi insignificante após um mês de preparação. Com os sóis desenvolvidos foram obtidos recobrimentos através da técnica de imersão com diferentes velocidades de extração, seguido do tratamento térmico entre 130 e 400 ºC. Pós foram obtidos pela secagem e tratamento térmico dos sóis desenvolvidos. A evolução dos sóis, recobrimentos e pós foi avaliada por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Foram obtidos também vidros de borossilicato de sódio dopados com prata, os quais foram introduzidos nos recobrimentos através de partículas de vidro com tamanho de aproximadamente 20 µm. As partículas de vidro foram caracterizadas pelas técnicas de Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Difração de Raios X (DRX), Distribuição do Tamanho de Partículas (DTP) e liberação de íons em meio aquoso. A propriedade biocida dos pós e recobrimentos foi analisada em Staphylococcus aureus e Escherichia coli, mediante a técnica de difusão em ágar. Os recobrimentos desenvolvidos apresentam capacidade de liberar íons biocidas impedindo o crescimento de bactérias. Deste modo, possuem aplicações potenciais para prevenir e eliminar a contaminação por microorganismos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T09:48:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho tem por objetivo principal a avaliação quantitativa da proteína associada à Síndrome do X-frágil (Fragile Mental Retardation Protein, FMRP) e do receptor de glutamato metabotrópico do tipo 1 (mGluR1), realizada em amostras de córtex e de hipocampo de ratos tratados com um pool de aminoácidos denominado Face® (PAF). Um grupo de ratos foi tratado com o PAF enquanto o outro foi utilizado como grupo controle e foi tratado com solução salina durante 45 dias. Os animais foram sacrificados aos 30 e 45 dias de tratamento. Através da técnica de imunoidentificação (Western Blotting), foi possível identificar diferenças significativas nas densidades óticas (D.O.) para cada proteína avaliada em função dos dias de tratamento, assim como em relação ao tipo de amostra (córtex ou hipocampo). Aos 45 dias de tratamento, foi observado um aumento na expressão da proteína FMRP em cerca de 50% nos animais tratados com PAF comparado ao grupo controle, levando a uma diferença estatisticamente significante entre eles (p=0,048). Por outro lado houve uma visível redução na expressão de mGluR1 aos 45 dias de tratamento, tanto no hipocampo quanto no córtex cerebral. Estes dados, acrescidos de dados clínicos de pacientes afetados pela Síndrome do X-Frágil tratados com Face®, sugerem uma forte relação entre as melhoras nos aspectos clínicos destes pacientes (emocional, motor, comportamental) e o aumento da FMRP e diminuição do mGluR1. Estudos têm demonstrado o papel da FMRP como proteína repressora da tradução de mRNAs próximo aos dendritos, sugerindo um controle equilibrado entre as concentrações destas e de outras proteínas. / This work focuses mainly on the quantitative evaluation of Fragile Mental Retardation Protein (FMRP) and Metabotropic Glutamate Receptor type 1 (mGluR1) in cortex and hippocampus samples from rats treated with an amino acid pool called Face® (AAP). One group of rats was treated with AAP solution while another group was taken as a control group and was treated with saline solution during 45 days. The animals were sacrificed at 30 and 45 days of treatment. By Western Blotting technique it was possible to identify significant differences, measure as optical density (O.D.) for each evaluated protein for the two treatment periods analyzed, on both sample types (cortex or hippocampus). Differences were more accentuated at 45 days of treatment. The FMRP protein O.D. increased almost 50% for APP samples compared with the control group. Results were statistically significant between the samples (p=0,048). On the other hand, the mGluR1 O.D. decreased at 45 days of treatment in hippocampus as well as in cortex. Our findings, added to clinical data from Fragile X syndrome patients treated with Face®, suggest a strong relation between the observed clinical improves (emotion, motor, behavior) and the FMRP and mGluR1 levels (increase and decrease, respectively). Those come in support of the repression function that implicates FMRP in mRNA translation next to dendrites, suggesting an equilibrated control for these and others proteins.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:14:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 296900.pdf: 1806723 bytes, checksum: 55ee991cfa12b5f4368db1ce2a180769 (MD5) / Fungos do gênero Pleurotus são reconhecidos por seu valor gastronômico, mas recentemente vêm recebendo especial atenção por suas propriedades terapêuticas, associadas à presença de polissacarídeos, em particular ß-D-glucanos, presentes na parede celular e no caldo de cultivo destes fungos. Portanto, este trabalho teve como objetivo estudar a produção de polissacarídeos extracelulares (EPS) por P. ostreatus e P. sajor-caju. A primeira espécie foi cultivada em biorreator em processo descontínuo com pulsos de glicose e semi-contínuo com cortes de 50 e 75 % do volume de meio de cultivo, utilizando um biorreator de 4 L. Quando a concentração de glicose no meio de cultivo atingiu 20 # 25 g L-1, nos cultivos conduzidos em processo descontínuo com pulsos de glicose, adicionou-se ao biorreator solução concentrada de glicose a fim de elevar a concentração para 30 g L-1; nos cultivos conduzidos em processo semi-contínuo, 50 ou 75 % do volume de meio de cultivo foi retirado do biorreator e igual volume foi adicionado de meio de cultivo fresco, contendo glicose em quantidade suficiente para que a concentração desta retornasse a 40 g L-1. P. sajor-caju foi cultivado em processo descontínuo simples variando-se as concentrações iniciais de (NH4)2SO4, extrato de levedura e peptona de soja do meio de cultivo POL (experimentos realizados em frascos agitados), o valor de pH (pH 3,0, pH 4,0 e sem controle), CaCO3 (com e sem adição de 1,0 g L-1) e concentração inicial de glicose (20 e 60 g L-1), utilizando biorreator de 4 L. Nos experimentos conduzidos em biorreator, valores de KLa de 15 h-1 e temperatura de 30 oC foram mantidos constantes. Nos experimentos conduzidos em processo descontínuo com pulsos de glicose, após 230 horas de cultivo obteve-se concentração máxima de EPS por P. ostreatus (0,8 g L-1), sendo a produtividade máxima igual a 3,5 mg L-1 h-1. Os experimentos conduzidos em processo semi-contínuo com corte de 50 % do volume de meio de cultivo, apresentaram menor produtividade em biomassa micelial (23,4 mg L-1 h-1) e maior produtividade em EPS (6,06 mg L-1 h-1) que os experimentos conduzidos com corte de 75 % (61,02 e 4,03 mg L-1 h-1, respectivamente). Utilizando-se concentrações iniciais de (NH4)2SO4, extrato de levedura e peptona de soja, iguais a 2,5, 1,0 e 1,0 g L-1, respectivamente, a concentração de EPS (0,60 g L-1) produzidos por P. sajor-caju aumentou 54 %. Quando ajustou-se o pH em 4,0 e adicionou-se CaCO3 (1,0 g L-1) ao meio de cultivo, obteve-se aumento de 20 % da concentração de EPS (0,72 g L-1). Concentração inicial de glicose de 60 g L-1 proporcionou aumento da concentração de EPS de 94,4 % ( 1,45 g L-1), porém a produtividade foi 42,2 % menor que a obtida utilizando-se concentração inicial de glicose de 20 g L-1. / Pleurotus genus is recognized for its gastronomic value, but in recent years it has received attention also for its therapeutic properties associated with polysaccharides, ß-D-glucan in particular, present in the cell wall and in the culture broth. Therefore, this work was focused on extracellular polysaccharide (EPS) production, using P. ostreatus and P. sajor-caju species. The former was cultivated in fed batch culture and semi-continuous process with 50 and 75 % medium replacements, using 4 L bioreactor. When glucose concentration attained 20 - 25 g L-1 in fed batch culture, bioreactor was fed with sufficient glucose solution to reach 30 g L-1 and when residual glucose concentration reached 20 - 25 g L-1 in semi-continuous culture, 50 or 75 % of the fermented broth was removed and replaced by fresh medium with sufficient glucose concentration to reach 40 g L-1. P. sajor-caju was cultivated in simple batch culture varying the (NH4)2SO4, yeast extract and soy peptone initial concentrations in POL medium (using shake flasks), pH medium value (3.0, 4.0 and without control), calcium carbonate (without and with addition of 1.0 g L-1) and initial glucose concentration ( 20 and 60 g L-1), using 4 L bioreactor. In bioreactor assays, initial KLa was set to 15 h-1 and temperature was kept constant at 30 .C. In fed batch culture, after about 230 hours of cultivation, maximum EPS concentration was obtained (0.8 g L-1) by P. ostreatus, with productivity being equal to 3.5 mg L-1 h-1. In semi-continuous culture, results obtained with 50 % medium replacement suggest a lower mean value of biomass productivity (23.4 mg L-1 h-1) and a higher mean value of EPS productivity ( 6.06 mg L-1 h-1) than those obtained with 75 % medium replacement (61.02 and 4.03 mg L-1 h-1, respectively). Using initial concentrations of (NH4)2SO4, yeast extract and soy peptone equal to 2.5, 1.0 and 1.0 g L-1, respectively, the EPS concentration (0.60 g L-1) was enhanced 54 % by P. sajor-caju. When the pH was adjusted to 4.0 and CaCO3 (1.0 g L-1) was added to the culture medium, it was possible to enhance the EPS concentration by 20 % (0.72 g L-1). The initial glucose concentration equal to 60 g L-1 enhanced the EPS concentration by 94.4 % (1.45 g L-1), but productivity was 42.2 % lower than that obtained using 20 g L-1 of initial glucose concentration.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:44:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 324050.pdf: 4233741 bytes, checksum: 3369606f770301ebf3fb4de5ad821066 (MD5) Previous issue date: 2013 / As argilas são compostas, no geral, de silicatos hidratados de alumínio ou argilominerais que comumente atingem certa plasticidade quando umedecidas. O que diferencia uma argila de outra é o tipo de estrutura e as substituições que podem ocorrer dentro desta estrutura do alumínio, por magnésio ou ferro, e do silício, por alumínio ou ferro, principalmente. A argila caulinítica possui partículas de caulinita formadas normalmente por placas hexagonais. A maioria das partículas grandes tende a formar empilhamentos de partículas menores. Além disso, as argilas cauliníticas possuem baixa capacidade de troca catiônica e menor plasticidade comparativa entre às argilas, devido à forte ligação entre as camadas de clivagem. A modificação estrutural das argilas cauliníticas, pela intercalação de agentes tensoativos, visa estudar/entender a capacidade de dispersão em pastas/soluções aquosas. Os agentes tensoativos são substâncias orgânicas que ficam intercaladas nas lamelas da argila, que aumentam o espaçamento basal entre elas. Essas substâncias químicas tensoativas foram incorporadas na argila de duas formas, a primeira foi misturar o tensoativo à argila e, em seguida, acrescentá-la à pasta, na segunda forma, o tensoativo modificou a argila por um processo de adsorção. Embora o espaçamento das lamelas da argila seja limitado, foi possível a intercalação de partículas serem formadas entre as lamelas com o tratamento dos tensoativos. Os agentes tensoativos conferiram um aumento do espaçamento basal das argilas, o que foi confirmado nos testes de difração de raios-X, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e microscopia eletrônica de varredura, mostrando que a capacidade da argila de intercalar substâncias orgânicas depende da composição química de sua superfície. Além do mais, a intercalação de agentes tensoativos na argila diminuiu a cristalinidade da caulinita, relacionada a um menor espaço para as vibrações e estiramentos de seus grupos de átomos e ligações. Desta maneira foi possível relacionar que as moléculas dos tensoativos interagem com estas hidroxilas <br> / The clays are generally composed of hydrated aluminum silicates or clay minerals that commonly affect certain plasticity when moist. What differentiates a clay is another type of structure and substitutions that may occur inside the structure of aluminum magnesium or iron and silicon to aluminum or iron mainly. The kaolinite has particles usually formed by hexagonal plates. The majority of large particles tend to form stacks of smaller particles. Furthermore, kaolinitic clays have low cation exchange capacity and lower plasticity clays between due to the strong link between the layers of cleavage. Structural modification of kaolinitic clays by intercalation of surfactants aims to study/understand the dispersal capacity in folders/aqueous solutions. The surfactants are intercalated organic substances in the clay lamellae, increasing the basal spacing between them. These chemicals have been incorporated in the clay surfactant in two ways. The first way was to mix the surfactant to the clay and then add the pasta. The second surfactant forms the clay modified by an adsorption process. Although the spacing of the lamellar clay is limited, it was possible to merge particles are formed between the lamellae of the surfactant treatment. The surfactants conferred an increased basal spacing of the clays, making methods on the practical and attractive environment. Analyses of X-ray diffraction, absorption spectroscopy in the infrared and scanning electron microscopy showed that the capacity of the clay interlayer organic substances depends on the chemical composition of its surface. Furthermore, interleaving surfactants in clay decreased the crystallinity of kaolinite, related to the shortest and stretching vibrations of its atoms and groups of links, to relate this way it was possible that molecules of these surfactants interact with hydroxyl groups.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:37:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327973.pdf: 5176329 bytes, checksum: d6a766d52b7e9d2a4ad649b27b5e7ec8 (MD5) Previous issue date: 2014 / Nas últimas décadas, reconstruções e aplicações de modelos metabólicos em escala genômica influenciaram fortemente o campo da biologia de sistemas, com base em uma combinação de informações sobre a sequência genômica e informações bioquímicas, proporcionando uma plataforma sobre a qual a análise computacional de uma rede metabólica pode ser realizada. A bactéria Gram-negativa Gluconacetobacter tem sido extensivamente usada para a síntese de celulose. Recentemente a sequência do genoma da bactéria Gluconacetobacter hansenii ATCC 23769 (GenBank: CM000920 e taxonomia ID: 714995), se tornou disponível em bancos de dados, permitindo os estudos deste organismo e sua produção de celulose bacteriana. Dentre os campos de aplicações da celulose bacteriana, está o da medicina como curativo de feridas, material de pele artificial entre outras aplicações. Para uma visão global das capacidades da G. hansenii é fundamental a construção de um modelo metabólico. O conhecimento sobre a via metabólica de um organismo permite a compreensão da fisiologia celular e regulação de seu metabolismo, sendo a quantificação de fluxos metabólicos um importante objetivo, principalmente no que diz respeito à obtenção de produtos úteis comercialmente ou cientificamente. A abordagem da reconstrução e análise baseada em restrições tem sido utilizada para analisar e construir in silico reconstruções da rede metabólica. Neste trabalho a rede foi reconstruída a partir da sequência genômica anotada deste organismo usando o software Pathway Tools para gerar uma rede preliminar. Além disso, um recurso para a geração e análise de modelos metabólicas em escala genômica, chamado Modelo SEED foi usado criando um banco de dados do organismo. O passo seguinte foi a etapa de cura manual baseada numa combinação de informações genômicas, bioquímicas e fisiológicas em diversos bancos de dados e literatura. O objetivo foi reconstruir a rede com as principais vias e reações para a produção da celulose. Foi utilizado o software MATLAB® utilizando as funções disponíveis no COBRA toolbox. Além disso, um conjunto de ferramentas de biologia de sistemas computacionais, desenvolvido pelo nosso grupo chamado GEnSys (Genomic Engineering System), foi aplicado à rede. O GEnSys compreende vários módulos que permitem a análise e simulação de redes bioquímicas, tais como ABF (análise debalanço de fluxo) e AFM (análise de fluxo metabólico). Usando o modelo matemático em conjunto com os métodos baseados em restrição, foram simulados os fluxos metabólicos, mimetizando três diferentes condições ambientais para compreender os efeitos de produção de celulose, crescimento bacteriano e a distribuição dos fluxos na rede variando as fontes de carbonos: glicose, glicerol e manitol. As modificações no protocolo desenvolvido para reconstruções metabólicas permitiram a construção do primeiro modelo core da G. hansenii.<br> / Abstract : In the last decade, reconstruction and applications of genome-scale metabolic network have strongly influenced the field of systems biology, based on a combination of genome sequence information and detailed biochemical information, providing a platform on which high throughput computational analysis of metabolic network can be accomplished. The Gram-negative bacterium Gluconacetobacter has been extensively used for cellulose synthesis. Recently Gluconacetobacter hansenii ATCC 23769 genome sequence has become available (GenBank number: CM000920 and taxonomy ID: 714995), allowing studies of this organism and its production of bacterial cellulose. Among the application fields of bacterial cellulose is the medicine, used as wound dressing, artificial skin material and other applications. For a global understanding of the capabilities of G. hansenii it is essential the construction of a metabolic model. The knowledge about the metabolic pathway of an organism allows the understanding of cellular physiology and regulation of metabolism, which the quantification of metabolic fluxes is an important objective, especially with regard to obtaining commercially or scientifically useful products. The constraint-based reconstruction and analysis approach has been used to analyze and build in silico metabolic network reconstructions. In this work, the network was reconstructed from the annotated genomic sequence of this organism using Pathway Tools software to generate a preliminary network. Also a resource for generation and analysis of genome-scale metabolic models, called Model SEED was used by creating a database of the organism. The next step was the manual curation based on a combination of genomic, biochemical and physiological information in several databases and literature. The goal was to rebuild the network with the main pathways and reactions for the production of cellulose. MATLAB® using the functions available in the COBRA toolbox was also uses. Moreover, a set of computational systems biology tools, written by our group, called GEnSys, (Genomic Engineering System), was applied to the network. GEnSys comprises several modules that allow analysis and simulation of biochemical reaction networks, such as FBA (flux balance analysis)and MFA (metabolic flux analysis). Using the model in conjunction with the constraint-based methods, the metabolic fluxes were simulated mimicking three different environmental conditions to understand the effects of cellulose production, bacterial growth and flux distribution in the network by varying the carbon sources: glucose, mannitol and glycerol. The modifications in the protocol developed for metabolic reconstructions allowed the construction of the first core model of G. hansenii.