Empresa Brasileira de Pesquisa AgropecuÃria / Gomas sÃo amplamente utilizadas em processos industriais. As gomas sÃo polÃmeros de alto peso molecular e podem ser provenientes de algas, sementes, animais ou microrganismos. A indÃstria de alimentos faz uso desses polÃmeros, principalmente goma arÃbica, para atribuir aos seus produtos algumas caracterÃsticas necessÃrias à sua melhor qualidade, atravÃs de modificaÃÃes e controle de viscosidade, estabilidade, textura, durabilidade e consistÃncia. A goma de cajueiro apresenta-se como uma possÃvel sucedÃnea à goma arÃbica e esta possibilidade vem sendo investigada com resultados muito promissores. Entretanto, nÃo hà metodologia ou estudo para a produÃÃo em larga escala de goma de cajueiro. Todos os mÃtodos trabalhados sÃo descritos para a escala de laboratÃrio. O presente trabalho se propÃe a trazer contribuiÃÃes para a produÃÃo em larga escala de goma de cajueiro e avaliaÃÃes da composiÃÃo e propriedades relevantes da goma que possam ser afetadas por tratamentos tÃrmicos durante o processamento industrial. Portanto, este trabalho consistiu na avaliaÃÃo de parÃmetros para a produÃÃo contÃnua e automatizada da goma de cajueiro, a qual apresentou a etapa de solubilidade e separaÃÃo da parte insolÃvel como principal obstÃculo no processo. AlÃm disso, a goma purificada foi submetida a tratamentos tÃrmicos e comparada à goma purificada sem tratamento tÃrmico como modo de observar possÃveis mudanÃas estruturais em decorrÃncia de produÃÃo ou usos industriais da goma de cajueiro. Os resultados mostraram estabilidade da goma nas condiÃÃes de teste, composiÃÃo semelhante à goma arÃbica, comportamento pseudoplÃstico com platà newtoniano a 3,3 mPa.s em soluÃÃo a 5%, altos teores de arabinose e Ãcido glicurÃnico e baixos teores de galactose quando comparados a valores relatados na literatura para goma de cajueiro do Brasil. / Gums are widely used in industrial processes. The gums are high molecular weight polymers and may be derived from algae, seeds, animals or microorganisms. The food industry makes use of these polymers to assign some of their products for their best quality characteristics through changes and control of viscosity, stability, texture, durability and consistency. The cashew tree gum is presented as a possible substitute for gum arabic and studies have brought very promising results. However there is no study or methodology for large scale production of cashew tree gum. All methods are described for laboratory scale. This paper aims to bring contributions to large-scale production of cashew tree gum and reviews the composition and relevant properties of the gum which can be affected by heat treatments during the manufacturing process. Therefore, this study was the evaluation of parameters for continuous and automated production of cashew tree gum, which presented the step of solubility and separation of insoluble part as the main obstacle in the process. Furthermore, the gum was purified and subjected to heat treatment compared to the purified gum without heat treatment so as to observe possible structural changes due to production or industrial uses of cashew tree gum. The results showed the gum stability under the test conditions. The composition of cashew gum is similar to gum arabic. A 5% solution shows shear thinning behavior and Newtonian plateau at 3.3 mPa.s The cashew gum has high levels of arabinose and glucuronic acid and low levels of galactose when compared to values reported in the literature for cashew gum from Brazil.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2017-08-18T21:49:26Z No. of bitstreams: 1 Simone C Rodrigues 2016.pdf: 1227135 bytes, checksum: 39f934de9e9e731081567168e81f33ef (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-18T21:49:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simone C Rodrigues 2016.pdf: 1227135 bytes, checksum: 39f934de9e9e731081567168e81f33ef (MD5) Previous issue date: 2016-09-09 / For some years, the environment has been one of the main concerns of the global population. The need for alternative sources and ecologically friendly practices, as well as biofuels, is an option that fits sustainable development. In search for high oil content raw materials, microalgae have been considered as a useful and promising source of biodiesel. Thus, the paper aimed to evaluate the production of ethyl esters via in situ reaction of the biomass obtained in the cultivation Chlamydomonas reinhardtii microalgae, to determine the best cultivation medium based on productivity, to develop microalgae cultivation for biomass production, to determine lipid content, the in situ reaction for ethyl esters production characterize and quantify the obtained esters. From the results obtained with the extraction, it was observed that the characteristics of the solvents can promote the lipid extraction of the biomass. Chlamydomonas reinhardtii microalgae was cultivated in TAP medium, with controlled artificial light and temperature. Then, there was the recovery of the biomass, which analyzed for chlorophyll a and b proteins and total carbohydrates and finally, the lipid content in the biomass was obtained and quantified by analyzing the ethyl esters present by gas chromatography. The chlorophyll, protein and carbohydrate contents were: 54.136 mg / L -1, 29.39% and 14.92%, respectively, and the highest lipid content was 4.03%. The yield of the biomass culture was of 0.646 gL-1. From the results obtained with the extraction, it was observed that, the polarity of the solvent influences the productivity of lipids. In the production of esters the predominant in situ reaction is the temperature and reaction time, with the highest yields at 60ºC (1.504 mg of ester/g of biomass in 30, 1.518 mg of ester/g of biomass in 45 and 1.509 mg of ester/g of biomass in 60 minutes). In the production of esters, the factor analysis showed that there was interaction between temperature and time, on average, the best yields in number of C15 and C16 cetanes being C16 (76.97% at 30°C, 58.21% at 45°C, 64.05 % In 60°C and 56.79% in 75°C) profile of esters obtained, suitable for the production of biodiesel. The obtained results showed that the Chlamydomonas reinhardtii microalgae biomass presents potential for biodiesel production, when cultivated under the conditions tested in this study. / O meio ambiente há alguns anos vem sendo uma das principais preocupações da população mundial. A necessidade de fontes alternativas de energia e de práticas ecologicamente corretas, assim como os biocombustíveis, surgem como uma opção que se ajusta ao desenvolvimento sustentável. Na busca por matérias primas com alto teor de óleo, as microalgas têm sido consideradas como uma fonte útil e promissora de biodiesel. Desta forma, o trabalho teve como objetivo a avaliação da produção de ésteres etílicos via reação in situ da biomassa obtida no cultivo da microalga Chlamydomonas reinhardtii, determinar o melhor meio de cultivo baseado na produtividade, desenvolver o cultivo de microalga para a produção de biomassa, determinar o teor de lipídios, a reação in situ para a produção de ésteres etílicos caracterizar e quantificar os ésteres obtidos. A partir dos resultados obtidos com a extração, observou-se que as características dos solventes podem favorecer a extração lipídica da biomassa. A microalga Chlamydomonas reinhardtii foi cultivada em meio TAP, com luz artificial e temperatura contraladas. Após houve a recuperação da biomassa, esta foi analisada quanto ao teor de clorofila a e b proteínas e carboidratos totais e por fim, foi obtido e quantificado o teor lipídico presente na biomassa, analisando-se o perfil de ésteres etílicos presentes por cromatografia gasosa. O teor de clorofila, proteína e carboidratos encontrados foram: 54,136 mg./L-1, 29,39% e 14,92%, respectivamente, e o maior teor de lipídeo foi de 4,03% o rendimento do cultivo de biomassa foi de 0,646 g.L-1. A partir dos resultados obtidos com a extração, observou-se que, a polaridade do solvente influencia na produtividade de lipídios. Na produção de ésteres o que predomina na reação in situ é a temperatura e o tempo de reação, apresentando maiores rendimentos a temperatura de 60ºC (1,504 mg de éster/g de biomassa em 30, 1,518 mg de éster/g de biomassa em 45 minutos e 1,509 mg de éster/g de biomassa em 60 minutos). Na produção de ésteres, a análise fatorial revelou que houve interação entre temperatura e tempo, em média, os melhores rendimentos em número de cetanos C15 e C16 sendo C16 (76,97% em 30ºC, 58,21% em 45Cº, 64,05% em 60Cº e 56,79% em 75CºC) perfil de ésteres obtidos, propícios para a produção de biodiesel. Os resultados obtidos demonstram que a biomassa microalga Chlamydomonas reinhardtii apresenta potencial para produção de biodiesel, quando cultivada nas condições testadas neste estudo.

Os frutooligossacarídeos (FOS) são oligômeros de frutose, cujas unidades frutosil estão ligadas na posição β-(2→1) na molécula de sacarose. Esses açúcares, de baixa caloria, são classificados com prebióticos, não são cariogênicos, podem ser usados por diabéticos, são de 0,4 a 0,6 vezes menos doce que a sacarose, sendo amplamente utilizados pelas indústrias farmacêutica e de alimentos como açúcares funcionais. Apesar dos FOS serem produzidos naturalmente por enzimas presentes em diversos vegetais, são disponibilizados comercialmente por meio da produção sintética, utilizando enzimas de origem microbiana como as frutosiltransferases (FTases, E.C.2.4.1.9) e sacarose como principal substrato. Diante deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo a produção de FTases extracelular e micelial de Aspergillus oryzae IPT-301 por fermentação submersa aeróbia utilizando meio de cultura sintético, assim como a caracterização e estudos cinéticos das enzimas produzidas. Também foram investigados os efeitos da temperatura e pH do meio reacional nas atividades enzimáticas mediante técnica de planejamento experimental. Para a produção de FTases foi necessário o cultivo do micro-organismo em meio de cultura estéril e a fermentação foi conduzida em agitador orbital do tipo shaker. Com o caldo de fermentação filtrado e o micélio úmido foi possível determinar as atividades de transfrutosilação (quantidade de enzima necessária para produzir 1 µmol de FOS por minuto nas condições experimentais) e hidrolítica (quantidade de enzima necessária para liberar 1 µmol de frutose por minuto nas condições experimentais) extracelular e micelial, respectivamente, para as diferentes condições experimentais avaliadas. A concentração máxima de biomassa celular obtida foi de 9,35 ± 1,26 g.L-1 em 48 h de fermentação, sendo que em 76 h, houve a produção de 7,51 ± 1,57 g.L-1, período em que ocorreu a acidificação do caldo fermentado (pH 4,82). As condições nas quais a enzima extracelular obteve maior atividade de transfrutosilação foi aquela produzida em 64 h de fermentação, incubada na faixa de pH 4,5-6,0, temperatura reacional de 50 °C, concentração de sacarose a partir de 296,0 g.L-1, apresentando estabilidade entre 30 e 35 ºC e em pH 6,0. Por outro lado, a FTase micelial mostrou sua máxima atividade quando produzida em 72 h de fermentação, incubada na faixa de pH 4,5-6,0, temperatura reacional entre 45-55 °C, concentração de substrato igual a 470,6 g.L-1, indicando estabilidade para faixas de pH entre 6,0-8,0 e temperatura entre 30-40 ºC. A FTase extracelular apresentou cinética michaeliana em relação à concentração de substrato, exibindo valores de Vmax igual a 16,23 U.mL-1 e Km de 50,41 g.L-1 , enquanto a FTase micelial ajustou-se satisfatoriamente ao Modelo de Hill, cujos valores dos parâmetros Vmax, K0,5 e n foram iguais a 342,23 U.g-1 e 234,73 g.L-1 e 1,41, respectivamente. O estudo da influência do tempo e da temperatura reacional na síntese de FOS mostrou que a FTase extracelular produziu maior concentração de FOS a 50 °C, enquanto a FTase micelial a 40°C. A otimização do processo para a obtenção de FOS comprovou que a zona ótima da FTase extracelular (em que elevada atividade de transfrutosilação e baixa atividade hidrolítica são esperadas) ocorreu nas faixas de temperatura entre 45-50 °C e de pH entre 5,5-6,75. Para a FTase micelial, apenas a atividade de transfrutosilação ajustou-se satisfatoriamente ao modelo quadrático com interação, cuja zona ótima ocorreu em temperaturas superiores a 46 °C e valores de pH abaixo de 6,5. Os resultados obtidos atestaram que o fungo se destacou como fonte produtora de FTases e, estas, por sua vez, mostraram-se promissoras para a obtenção de FOS em escala laboratorial. / Fructooligosaccharides (FOS) are fructose oligomers in which the fructosyl units are bound in β-(2→1) position of sucrose molecule. These sugars, that present properties such as low caloric value and non-cariogenicity, are classified as prebiotics and can be used in diabetic products; they are 0.4 to 0.6 times less sweet than sucrose, being widely applied in the pharmaceutical and food industries as functional sugars. Despite the natural production of FOS by enzymes present in various vegetables, they are commercially available by synthetic production, using microbial enzymes such as fructosyltransferases (FTases, E.C.2.4.1.9) and sucrose as main substrate. In face of this context, the objective of the present study was the production of extracellular and mycelium FTases by Aspergillus oryzae IPT-301 from aerobic submerged fermentation using synthetic growth media, as well as the characterization of the enzymes produced and the conduction of kinetic studies. It was also investigated the temperature and pH effects of the growth media in the enzymatic activities through experimental planning. For FTases production was necessary the use of sterile growth media, and the fermentation was carried out in rotary shaker. With the filtered broth and the humid mycelium it was possible to determine the transfructosylation and hydrolytic activities of the extracellular and mycelium enzymes in different experimental conditions; the transfructosylation activity was defined as the amount of enzyme necessary to produce 1 µmol of FOS per minute under the experimental conditions, while the hydrolytic activity was defined as the amount of enzyme necessary to release 1 µmol of fructose per minute under the experimental conditions. The maximum biomass concentration (9.35 ± 1.26 g.L-1) was obtained in 48 h of fermentation; in 76 h there was a biomass production of 7.51 ± 1.57 g.L-1 and the acidification of the fermented broth (pH 4.82). The conditions in which was observed the maximum transfructosylation activity of the extracellular enzyme were 64 h of fermentation, pH range of 4.5 to 6.0, reactional temperature of 50 °C and sucrose concentration from 296.0 g.L-1; the thermal stability was between 30 and 35 °C and pH 6.0. On the other hand, mycelium FTase had its optimum in 72 h of fermentation, pH range of 4.5 to 6.0, reactional temperature between 45-55 °C and substrate concentration of 470.6 g.L-1; the thermal stability was between 30 and 40 °C and pH range 6.0 to 8.0. Extracellular FTase presented michaelian kinetic according to substrate concentration, showing Vmax and Km values of 16.23 U.mL-1 and 50.41 g.L-1, while micelial FTase fitted to Hill Model, whose Vmax, K0,5 e n values was 342.23 U.g-1 e 234.73 g.L-1 and 1.41, respectively. The study of reaction’s time and temperature showed that extracellular FTase produced a maximum concentration of FOS at 50 °C, while the micelial one at 40 °C. The process optimization for FOS production verified that the optimum zone for extracellular FTase, in which are expected high transfructosylation and low hydrolytic activities, occurred in temperature range of 45 - 50 °C and pH range of 5.5 - 6.75. For mycelium FTase, only the transfructosylation activity presented a satisfactory adjustment to the quadratic model with interaction, in which the optimum zone occurred in temperatures above 46 °C and pH values below 6.5. The results obtained showed that the fungus stood out as source of FTase, and these enzymes presented themselves as promising sources for FOS production in laboratorial scale. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

Recombinant proteins expressed in cell culture have been shown to be relevant in the biopharmaceutical production focusing human heaths. Insulin, interferon and vaccine against B hepatitis are products obtained from recombinant expression system. Importantly, the precipitation is a widely used technique for separating proteins from a mixture due to its simplicity, and the process is incremented by the use of salts. This study initially dealt with the validation of the salt precipitation method by using the purified BSA and trypsin, and then, to investigate the precipitation process of recAVLOEc protein synthesized by cells of E. coli BL21 (DE3) pLysS used as expression system for the AVLO. This protein has shown antiviral activity and it found in the hemolymph of Lonoimia obliqua caterpillar. The precipitation was conducted by the use of conventional salts (ammonium sulfate and sodium sulfate) and the volatile salt ammonium carbamate. The proteins of the bacterial expression system were evaluated for their antiviral potential virus-infected cell cultures. Bacterial cells were resuspended in phosphate buffer and lysade by ultrasound. In the experimental procedure, the saturated salt solution (ammonium sulfate, sodium sulfate or ammonium carbamate) was added dropwise to the protein solution. This mixture was kept at constant temperature of 5°C for 24 h. The supernatant phase was separated from the precipitate phase by centrifugation. The protein precipitate obtained from bacterial lysate was then added to cultures of L929 and Vero cells to evaluate the cytotoxic effect; and cultures of these cells were subsequently infected with virus (EMC and measles). The results showed better efficiency of sodium sulfate on the precipitation of BSA compared to ammonium sulfate, while for trypsin, the ammonium carbamate showed more effective. Toxic effect on the culture of L929 cells was observed for the precipitate obtained by the use of ammonium sulfate and sodium sulfate. However, as expected, the precipitated protein obtained by the use of volatile ammonium carbamate salt showed a lower cytotoxic effect. Tests in L929 cultures infected with EMC, were performed; however, protein samples obtained by conventional and volatile salts used as a precipitating agent did not show antiviral action. In Vero cell cultures, the precipitated protein from cell lysate by sodium sulfate showed antiviral action for measles. / Proteínas recombinantes, expressas em culturas celulares, têm se mostrado importantes na produção de fármacos de interesse para a saúde humana. Insulina, interferons e a vacina contra a hepatite B são exemplos de produtos obtidos a partir de sistemas recombinantes de expressão. A precipitação é uma técnica amplamente empregada para separação de proteínas a partir de uma mistura devido à sua simplicidade, sendo tal fato potencializado pelo uso de sais. Este estudo, inicialmente, abordou a validação do método de precipitação salina das proteínas puras BSA e tripsina e em adição a investigação do processo de precipitação da proteína recAVLOEc, sintetizada por células de E. coli BL21 (DE3) pLysS utilizadas como sistema de expressão. Tal proteína é originalmente encontrada na hemolinfa da lagarta Lonomia obliqua. A precipitação foi conduzida por meio do uso de sais convencionais (sulfato de amônio e de sódio) e do sal volátil carbamato de amônio. As células bacterianas foram ressuspendidas em tampão fosfato e submetidas à lise mecânica. No procedimento experimental estabelecido, o contato de um concentrado proteico com uma solução salina saturada (sulfato de amônio, sulfato de sódio ou carbamato de amônio) foi mantido por 24 horas a 5°C. O sobrenadante foi isolado do precipitado por meio de centrifugação e estas frações tiveram sua concentração proteica determinada através do método de Bradford. O precipitado proteico obtido do lisado bacteriano foi então administrado em culturas de células L929 e Vero para a avaliação do efeito citotóxico e posteriormente para a verificação da ação antiviral para o EMC e o sarampo. Os resultados demonstraram maior eficiência do sulfato de sódio na precipitação da BSA quando comparado ao sulfato de amônio. Enquanto que para a tripsina o carbamato de amônio foi mais efetivo. Um efeito tóxico em culturas de L929 foi observado para os precipitados obtidos pelo uso de sulfato de amônio e de sódio. Entretanto, como esperado, o precipitado proteico obtido pelo uso do sal volátil carbamato de amônio apresentou menor efeito citotóxico. Os testes em culturas de L929 infectadas com o vírus EMC foram efetuados e as amostras de proteínas precipitadas com os sais convencionais e o sal volátil não resultaram em ação antiviral. Em culturas de células Vero, o uso do sulfato de sódio como agente de precipitação das proteínas contidas no lisado bacteriano resultou em ação antiviral para o sarampo. / Mestre em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:35:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2688.pdf: 3455173 bytes, checksum: 09d9d38c8a13d7dda1da178036013eeb (MD5) Previous issue date: 2009-10-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / The aim of this study was to analyze the fluid dynamic of the fluidized and vibrofluidized beds with particles with diameter under 1.00 mm, and also to analyze the fluid dynamic behavior of wet beds and the drying of different liquids and suspensions during the transient drying period. The purpose of these tests is to obtain relevant information about the influence of vibration and also to investigate some issues related to the dimensionless vibration number (&#915;), which has been used and understood in a controversial way by the scientific community. The fluid dynamic and drying experiments were conducted in a fluidized/vibrofluidizad column with diameter equal 0.014 m and high 0.50 m. The analysis of fluid dynamic was performed with particles of 463 and 780 &#956;m, under different vibrational conditions. Drying and wet fluid dynamic experiments were carried out with particles of 2.19 mm, with the following liquids and pastes: distilled water, sewage sludge, skim milk and calcium carbonate solutions with solid concentration of 3%, 6% and 9%.. Drying essays were conducted at different paste feed rates and under air velocity equal to1.33 and 1.55 m / s, and temperatures of 80 and 100 ° C. Two vibration conditions yielding a constant vibration number (&#1043; = 4.0) were tested: one with A = 0.003 m and f = 18.20 Hz and other with A = 0.015 m and f = 8.14 Hz. In fluid dynamic tests with particles of dp< 1.00 mm, the characteristic curves were obtained from the classical methodology were analyzed aiming at identifying the influence of the particle size and vibrational on the pressure drop and minimum fludization velocities. For the wet beds was evaluated the dynamic behavior of dimensionless pressure drop and dimensionless air inlet velocity, while in drying experimens the behavior of air relative humidity, absolute humidity, powder production rate, powder moisture content and energy efficiency was assessed. The results obtained show that the use of vibration together with fluidized air may result in significant improvement of the bed dynamics, thus enhancing the drying conditions. They evidenced also that the use of different combinations of frequency and amplitude values to yield a same vibration number may result in very different dynamic behavior in vibrofluidized beds. As a consequence, variables associated to drying such as air relative and absolute humidity, powder production rate and energy efficiency were affected by vibration conditions. To fully characterize the vibration conditions, the value of &#1043; should be informed together with either the amplitude or frequency of vibration. / O objetivo do presente trabalho foi realizar uma análise fluidodinâmica detalhada dos leitos fluidizado e vibrofluidizado operando com partículas de diâmetro inferior a 1 mm e também analisar a secagem e fluidodinâmica do leito úmido com água e três diferentes pastas (lodo de esgoto, leite desnatado e carbonato de cálcio em três concentrações de sólidos) durante o período transiente. O intuito destas análises foi obter informações relevantes acerca da influência da aplicação da vibração em um leito de secagem bem como compreender melhor algumas questões referentes ao adimensional de vibração (&#915;), o qual vem sendo utilizado e entendido de maneira controversa pela comunidade científica. Os experimentos fluidodinâmicos e de secagem foram conduzidos em leito fluidizado/vibrofluidizado com 0,114 m de diâmetro e 0,50 m de altura. As análises fluidodinâmicas foram realizadas com partículas de vidro de 463 e 780 &#956;m e sob diferentes condições vibracionais, com &#1043; variando do 0,0 a 3,0, sendo que cada um deles foi obtido através de 4 diferentes combinações entre amplitude e freqüência de vibração. A secagem e fluidodinâmica do leito úmido foram investigadas com partículas de vidro de 2,19 mm. As pastas utilizadas neste estudo foram constituídas por água destilada, lodo de esgoto doméstico, leite desnatado e carbonato de cálcio em três diferentes concentrações de sólidos. A operação de secagem foi conduzida em diferentes vazões de alimentação de pasta e sob duas condições de velocidade do ar de secagem (1,33 e 1,55m/s), duas temperaturas (80 e 100º C) e duas condições vibracionais, para um mesmo adimensional de vibração (&#915; = 4,00), A = 0,003 m com f = 18,20 Hz e A = 0,015 m com f = 8,14 Hz. Nos ensaios fluidodinâmicos com partículas de diâmetro inferior a 1 mm foram analisadas as curvas características obtidas por meio da metodologia clássica avaliando a influência do tamanho da partícula e das diferentes condições vibracionais impostas. Para os ensaios fluidodinâmicos em leitos úmidos foram analisados os adimensionais de queda de pressão e velocidade do ar de secagem, enquanto que para a secagem foram avaliadas a umidade relativa, umidade absoluta, taxa de produção, conteúdo de umidade e eficiência energética. Com os resultados obtidos neste trabalho pôde-se observar que a utilização da vibração aliada à ação pneumática do leito fluidizado pode ocasionar melhorias significativas na dinâmica do leito, proporcionando condições mais favoráveis para a secagem. Além disso, para um mesmo adimensional de vibração, obtido por meio de diferentes combinações entre amplitude e freqüência vibracional, observaram-se resultados distintos para a fluidodinâmica, umidade relativa, umidade absoluta, taxa de produção de pó seco e eficiência de secagem. Com isso, podese dizer que o parâmetro &#915; não tem características universais, portanto, deve ser sempre informado conjuntamente com a amplitude de vibração ou freqüência de vibração.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T18:53:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:47:19Z : No. of bitstreams: 1 177291.pdf: 15935732 bytes, checksum: 8727cb7d37d7349a149921dca9f6b4a9 (MD5) / Membranas microporosas e assimétricas foram preparadas pela técnica de inversão de fases, a partir de Polifluoreto de Vinilideno (PVDF) e Polieterssulfona (PES) puros ou associados a outros polímeros, como o Polivinilpirrolidona (PVP), Polivinilpolipirrolidona (PVPP) e o Polimetacrilato de metila (PMMA) e utilizadas na clarificação de suco de frutas. As membranas foram caracterizadas através de Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e pela permeabilidade à água e retenção de soluto de massa molecular conhecida.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-18T04:58:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:01:12Z : No. of bitstreams: 1 180240.pdf: 4549452 bytes, checksum: 7993fcfac455f13ed591407f6218c636 (MD5) / No presente trabalho estudou-se o consumo global de energia para a produção de suco concentrado congelado (SLCC). Os dados experimentais foram coletados durante o acompanhamento de uma planta processadora de SLCC. O consumo de energia térmica foi muito maior do que de energia elétrica. O consumo de energia térmica em KJ por Kg de água evaporada diminuiu no evaporador por hora, atingindo um valor mínimo próximo da capacidade instalada do evaporador. Para a redução do consumo de energia térmica e elétrica por tonelada de SLCC produzida, é necessário operar a planta processadora de SLCC próxima de sua capacidade instalada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-18T05:06:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:58:31Z : No. of bitstreams: 1 180241.pdf: 11405110 bytes, checksum: 339bb4ef7c52edf6e773c90874181ede (MD5) / O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho do sistema na remoção de carbono e nitrogênio em diferentes configurações e razões de reciclo do reator RN para o RD..Foram projetados dois reatores: um reator híbrido com manta de lodo e filtro biológico denominado reator desnitrificante (RD), para remoção de nitrato e nitrito em meio anaeróbio. O segundo reator aplicado foi aeróbio de leito fixo com aeração submersa denominado reator nitrificante (RN), responsável pela nitrificação. O afluente era alimentado no reator RD sendo posteriormente nitrificado no reator RN , e parte do efluente aeróbio recirculava no RD para remover o nitrogênio através do processo desnitrificante. Os experimentos foram realizados em três estágios: primeiramente foi dado a partida nos reatores com um tempo de operação de 14 dias; no segundo estágio os reatores foram conectados e alimentados com água residuária natural com uma duração de 50 dias, o terceiro realizou-se com água residuária sintética e teve a duração de 118 dias de operação. A partida dos reatores foi realizado separadamente. O reator RN foi em forma de batelada alimentada, enquanto no reator RD o fluxo foi contínuo. O RN foi alimentado com água residuária sintética com TRH de 3 dias e a carga de amônia aplicada foi de 120 mg NH4+-N(L.dia)-1. A partir do oitavo dia o sistema nitrificante apresentou estabilidade com uma eficiência em torno de 81% na nitrificação. O reator RD foi alimentado no período de partida com efluente natural com adição de 1000 mg DQO(L.dia)-1 e 50 mgNO3-N(L.dia)-1. Apresentou uma desnitrificação em torno de 90% e 80% de remoção de DQO. No segundo estágio, o sistema foi alimentado com água residuária natural com o decorrer de 50 dias de operação, utilizando razão de reciclo 1. A água residuária natural foi complementada com 400 mgDQO(L.dia)-1 na forma de ácido acético na qual apresentava uma carga de amônia de120 NH4+-N(L.dia)-1 e uma concentração em torno de 13 mgNO3-N(L.dia)-1. Neste período o TRH foi em torno de 5,5 dias. Obteve-se uma porcentagem de remoção de amônia do RN próxima a 100 %. E remoção de nitrato e nitrito no reator RD em torno de 40%. O último estágio de operação do sistema teve duração de 118 dias. Neste período o sistema foi alimentado com água residuária sintética que apresentava uma carga orgânica de 1000 mgDQO(L.dia)-1 e uma carga de amônia de 150 NH4+-N(L.dia)-1 . O TRH aplicada no sistema foi em torno de 1,1 dia. Foram testadas diferentes razões de reciclo (1,0; 1,5 e 2,0), onde obteve-se melhores resultados na razão de reciclo dois quando o reator RD era anóxico em toda a sua extensão. Os resultados obtidos nesta razão de reciclo foram de 60% de remoção de NT e 65 % de remoção de DQO em um período de operação de 30 dias.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T13:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274578.pdf: 914888 bytes, checksum: 8df2fd55baa57d28f483bdc966d81799 (MD5) / A possibilidade de se utilizar sensores virtuais para predição e monitoramento de algumas variáveis físico-químicas, são interessantes quando se tratam de sistemas heterogêneos de polimerização, como nas reações de polimerização em emulsão e suspensão. Apesar de existirem alguns equipamentos e técnicas bem estabelecidas para tais medidas offline e on-line, o tempo de resposta é elevado para fins de controle de processos. Em outros casos, quando são utilizados sensores físicos in situ, estes podem influenciar nas condições operacionais ou então estarem sujeitos à formação de aglomerados em sua superfície resultando na degradação e confiabilidade da medida. Como exemplo típico, pode ser citado a aplicação de medidas de espectroscopia na região de infravermelho próximo (NIRS) em reações de polimerização em suspensão, em que as medidas iniciais são confiáveis devido à baixa viscosidade do meio reacional. Entretanto, a medida que o efeito gel se torna pronunciado, ocorre a formação de aglomerados na sonda o que pode degradar o sinal medido. Diante de tais dificuldades, associados ainda ao elevado custo na instalação, manutenção e operação da instrumentação, o uso de sensores virtuais têm se difundido na área de processos de polimerização. Neste trabalho foi desenvolvido um sensor virtual empregando técnicas baseadas em redes neurais artificiais (RNAs). O modelo gerado através de RNAs têm a vantagem de serem computacionalmente eficientes, de fácil construção e implementação e ainda capazes de incorporar as variações do processo que não são possíveis de serem incorporados num modelo fenomenológico convencional. As RNAs foram treinadas com um conjunto de dados obtidos de uma unidade industrial de produção de poliestireno expansível em ciclos de batelada. As variáveis de entradas selecionadas foram: as temperaturas do reator, as temperaturas da camisa do reator e as pressões ao longo do ciclo da reação, e as variáveis de saída foram: o teor de pentano, o monômero residual, a massa molar média viscosimétrica, e as frações granulométricas no final de cada. A RNA com o algoritmo de treinamento Levenberg-Marquardt mostrou-se mais eficientes que Backpropagation padrão, pois apresentou um erro quadrático médio menor, além de precisar de menos épocas da etapa de treinamento, Porém, apresentou-se com uma boa capacidade de generalização para o novo conjunto de dados na etapa de validação. Desta forma, conclui-se que os resultados foram satisfatórios. O sensor virtual conseguiu bons resultados na predição das variáveis de interesse no final de cada reação através da utilização das variáveis secundarias do processo. / The possibility of using soft-sensors for monitoring and prediction of physico-chemical variables, are useful when dealing with heterogeneous polymerization systems, such as emulsion and suspension polymerization reactions. Although, there are some techniques and equipment well stablished for such off-line and on-line measures, the response time is high for purposes of processes control. In other cases, where physical sensors are used "in situ", it can influenced on the operating conditions or be subject to the formation of agglomerates on the surface resulting in the degradation and reliability of the measures. As a typical example, may be mentioned the application of near infrared spectroscopy (NIRS) in polymerization reactions, where the initial measures are reliable due to low viscosity of the reaction medium. However, as the gel effect becomes pronounced, occurs the formation of agglomerates in the probe which can degrade the signal measured. Faced with such difficulties, even the high cost involved in installation, maintenance and operation of the instrumentation, the use of virtual sensors have been widely used in the polymerization reaction process. In this work was developed a softsensor employing techniques based on artificial neural networks (ANNs). The model generated by an ANNs have the advantage of being computationally efficient, easy construction and implementation and also be able to incorporate the changes of the process that are not possible to be incorporated into a conventional phenomenological model. The ANNs were trained with a dataset obtained from a plant for the production of expandable polystyrene in batch cycles. The input variables selected were: temperatures of the reactor, temperatures of the jacket and the reactor pressures during the reaction cycle, and the output variables were the percentage of pentane, residual monomer, average molar mass and the size fractions in the final of each reaction. The ANN with the evenberg-Marquardt algorithm was more efficient than the standard backpropagation algorithm; the Levenberg-Marquardt algorithm presented a lower mean square error, and need less time in the training step, however, showed a better generalization for the new dataset presented at the validation step. At this time, it is concluded that the results were satisfactory. The virtual sensor has good results predicting the variables of interest at the end of each reaction using secondary variables of the process.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T13:39:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274070.pdf: 2192608 bytes, checksum: 2d6e28f29201e9d1b9e8e212cfedb33c (MD5) / A modelagem e a simulação da secagem de madeira podem auxiliar na definição das condições adequadas de secagem para cada espécie, definidas pelo programa de secagem. Apesar de existirem outros métodos de secagem, a secagem convencional ainda é a mais utilizada, especialmente para madeiras tropicais. Entre as espécies para as quais há carência de informações relativas à secagem estão a muirapiranga (Brosimum rubescens e B. paraensis), a timborana ou fava-orelha-de-negro (Enterolobium schomburgkii) e a andiroba (Carapa guianensis). Para estas espécies foram determinados parâmetros necessários à modelagem do processo de secagem, como a difusividade efetiva e isotermas de sorção. As isotermas de sorção foram determinadas experimentalmente em câmaras com umidade relativa do ar ajustada com soluções salinas supersaturadas, nas temperaturas de 47, 60 e 85 °C. Os modelos de Hailwood e Horrobin (HH) e Gugenhein, Andersen e de Bôer (GAB) foram ajustados com os dados experimentais e utilizados para definir a umidade de equilíbrio nas condições de temperatura e umidade relativa determinadas nos programas de secagem. Cerca de cinqüenta peças por espécie foram submetidas à secagem nas temperaturas de 50 e 70 °C e umidades relativas de 20 e 60%. As curvas de secagem obtidas através das pesagens diárias permitiram a determinação da difusividade efetiva. Analisando o conjunto das três espécies, a difusividade apresentou alta correlação negativa com a massa específica básica da madeira. Os coeficientes convectivos de transferência de massa foram determinados experimentalmente, mas os valores obtidos foram considerados inconsistentes pela dificuldade de determinar o teor de umidade superficial da madeira e pela ausência de uma fase de secagem com taxa constante. Nos modelos foram utilizadas propriedades térmicas, coeficientes de transferência de massa e de calor obtidos através de relações empíricas. A validação da difusividade efetiva foi realizada através da aplicação em um modelo difusional, unidimensional, isotérmico, com coeficiente de transferência de massa infinito, discretizado pelo método dos volumes finitos. Foi possível reproduzir curvas de secagem e os gradientes de umidade em diferentes momentos durante a secagem. Em seguida foram simulados programas de secagem recomendados para cada uma das três espécies utilizando um modelo composto por uma equação da conservação da energia e uma equação da conservação da espécie química (balanço de massa para a água), sendo a condução de calor e a difusão de umidade os componentes principais destas equações.