Resumo: As ligas a base de níquel possuem uma composição química com elevado teor de elementos de liga, os quais são responsáveis por suas propriedades mecânicas e térmicas. Sua vasta utilização se da ao seu bom desempenho em altas temperaturas. O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de usinagem via torneamento cilíndrico externo da liga a base de níquel Nimonic 80A, utilizando ferramentas do projeto de experimentos como a Metodologia de Taguchi e a Metodologia de Superfície de Respostas para o auxílio à resolução de problemas com múltiplas respostas em experimentos de usinagem, visando analisar qual o melhor arranjo dentre os fatores estudados, tendo como variável resposta a rugosidade superficial (Ra) e comprimento de corte (Lc). Os ensaios de usinagem foram realizados em um torno CNC, sendo considerados os seguintes parâmetros de usinagem: velocidade de corte (75 e 90 m/min), profundidade de usinagem (0,8 e 1,6 mm) e avanços (0,12 e 0,18 mm/v), pastilhas CP250 e TP2500, corpo de prova feito com material Nimonic 80A laminado a quente e Solubilizado, por fim, o fluido refrigerante variando em Mínima quantidade de Fluido (MQF) e abundante. Todo o processo foi conduzido em ciclos, em que cada ciclo terminava quando atingisse o comprimento de avanço máximo (Lf). Após cada etapa do torneamento foram realizadas as medidas do desgaste ferramental, bem como a rugosidade das peças. Pôde-se observar que o avanço apresentou maior significância com relação à rugosidade e comprimento de corte, levando a concluir que para menores valores de avanço, menores valores de rugosidades e maiores valores de comprimento de corte serão encontrados / Abstract: The nickel-based alloys have a chemical composition with high content of alloying elements, which are responsible for their mechanical and thermal properties. Its widespread use in these areas is mainly due to its performance at high temperatures. The propose of this work is to study the machining process in a cylindrical external turning in a nickel based alloy Nimonic 80A, using tools of the design of Experiments such as Taguchi Method and Response Surface Methodology for assistance to solve problems with multiple responses machining experiments aimed at analyzing what are the best setting among the factors studied with variable response to surface roughness and cutting length. The machining tests were performed on a CNC lathe, being considered the following machining parameters: cutting speed (75 and 90 m / min), depth of cut (0.8 and 1.6 mm) and feed rate (0.12 and 0.18 mm / V), TP2500 and CP250 tools, workpiece of Nimonic 80A material hot rolled and annealed and Fluid Lubricant varying amount in Minimal Quantity of Fluid (MQF) and abundant. The whole process was conducted in cycles where each cycle ended when it reached the maximum feed length (Lf). After each step of turning, were performed the measurements of the tool wear and the roughness of the parts. It can be observed that the factor feed had greater significance with respect to roughness and cutting length, leading to the conclusion that the lower were feed rate, lower values of roughness and higher values for cutting length will be found / Orientador: Messias Borges Silva / Coorientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: Marcela Aparecida G. Machado de Freitas / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Mestre

In asthma therapy, the use of theophylline to prevent bronchial spasm and glucocorticoids to decrease inflammation is widely indicated. Apart from the acute asthma attack oral theophylline is treated for chronic therapy in order to minimize inflammation and to enhance the efficiency of corticosteroids and recover steroids’ anti-inflammatory actions in COPD treatment. The preferred application route for respiratory disease treatment is by inhalation, such as dry powder inhalers (DPI) being the delivery systems of first choice. As shown recently, there is an advantageous effect if the drugs are given simultaneously which is caused by a synergistic effect at the same target cell in the lung epithelia. Therefore, it seems rational to combine both substances in one particle. This type of particle has the advantage over a combination product containing both drugs in a physical mixture which occurs rather randomly deposition leading to API segregation and non-dose-uniformity. Dry powder inhalers (DPIs) is a type of therapeutic pharmaceutical formulations usually present in the solid form. Due to the nature of the solid-state, an understanding of chemical and physical properties must be established for acquiring optimum performance of the active pharmaceutical ingredients (APIs). In recent year, generation of DPIs is a destructive procedure to meet the micron size. Such processes are inefficient and difficult to control. Moreover, according to current researches on combination APIs formulation, this type of DPIs performed a greater variability in does delivery of each active, leading to poor bioavailability and limit clinical efficient. This result suggest that combination formulations require advanced quality and functionality of particles with suitable physicochemical properties. Hence, in order to production of binary and combination DPIs products, the aim of this study was to develop the spray drying and ultrasonic process for engineering of combination drug particles that will be delivered more efficiently and independently of dose variations to the lung. Microparticles were produced by spray drying or/and ultrasonic technique. The processing parameters and addition of excipients (polymers) were optimized using a full factorial design such that microparticles were produced in a narrow size range suitable for inhalation. Employing excipients resulted in high saturation environment leading to minimized sphere particles when compared to conventional solvent. Solid state characterization of microparticles using powder x-ray diffraction and differential scanning calorimetry indicated that the particles contained crystalline but no cocrystal. The combination particles comparable to or better than micronized drug when formulated as a powder blended with lactose. It was concluded that the use of HPMC enhanced crystallinity suitable for inhalation; and combination particles improved uniform distribution on the stage of NGI.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-06-28Bitstream added on 2014-06-13T18:29:57Z : No. of bitstreams: 1 penteado_rb_me_guara.pdf: 1328326 bytes, checksum: 3fb30b1c062a930b0c78521d1696348b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As ligas a base de níquel possuem uma composição química com elevado teor de elementos de liga, os quais são responsáveis por suas propriedades mecânicas e térmicas. Sua vasta utilização se da ao seu bom desempenho em altas temperaturas. O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de usinagem via torneamento cilíndrico externo da liga a base de níquel Nimonic 80A, utilizando ferramentas do projeto de experimentos como a Metodologia de Taguchi e a Metodologia de Superfície de Respostas para o auxílio à resolução de problemas com múltiplas respostas em experimentos de usinagem, visando analisar qual o melhor arranjo dentre os fatores estudados, tendo como variável resposta a rugosidade superficial (Ra) e comprimento de corte (Lc). Os ensaios de usinagem foram realizados em um torno CNC, sendo considerados os seguintes parâmetros de usinagem: velocidade de corte (75 e 90 m/min), profundidade de usinagem (0,8 e 1,6 mm) e avanços (0,12 e 0,18 mm/v), pastilhas CP250 e TP2500, corpo de prova feito com material Nimonic 80A laminado a quente e Solubilizado, por fim, o fluido refrigerante variando em Mínima quantidade de Fluido (MQF) e abundante. Todo o processo foi conduzido em ciclos, em que cada ciclo terminava quando atingisse o comprimento de avanço máximo (Lf). Após cada etapa do torneamento foram realizadas as medidas do desgaste ferramental, bem como a rugosidade das peças. Pôde–se observar que o avanço apresentou maior significância com relação à rugosidade e comprimento de corte, levando a concluir que para menores valores de avanço, menores valores de rugosidades e maiores valores de comprimento de corte serão encontrados / The nickel-based alloys have a chemical composition with high content of alloying elements, which are responsible for their mechanical and thermal properties. Its widespread use in these areas is mainly due to its performance at high temperatures. The propose of this work is to study the machining process in a cylindrical external turning in a nickel based alloy Nimonic 80A, using tools of the design of Experiments such as Taguchi Method and Response Surface Methodology for assistance to solve problems with multiple responses machining experiments aimed at analyzing what are the best setting among the factors studied with variable response to surface roughness and cutting length. The machining tests were performed on a CNC lathe, being considered the following machining parameters: cutting speed (75 and 90 m / min), depth of cut (0.8 and 1.6 mm) and feed rate (0.12 and 0.18 mm / V), TP2500 and CP250 tools, workpiece of Nimonic 80A material hot rolled and annealed and Fluid Lubricant varying amount in Minimal Quantity of Fluid (MQF) and abundant. The whole process was conducted in cycles where each cycle ended when it reached the maximum feed length (Lf). After each step of turning, were performed the measurements of the tool wear and the roughness of the parts. It can be observed that the factor feed had greater significance with respect to roughness and cutting length, leading to the conclusion that the lower were feed rate, lower values of roughness and higher values for cutting length will be found

abstract: This thesis explores the impact of different experimental design strategies for the development of quantile regression based metamodels of computer simulations. In this research, the objective is to compare the resulting predictive accuracy of five experimental design strategies, each of which is used to develop metamodels of a computer simulation of a semiconductor manufacturing facility. The five examined experimental design strategies include two traditional experimental design strategies, sphere packing and I-optimal, along with three hybrid design strategies, which were developed for this research and combine desirable properties from each of the more traditional approaches. The three hybrid design strategies are: arbitrary, centroid clustering, and clustering hybrid. Each of these strategies is analyzed and compared based on common experimental design space, which includes the investigation of four densities of design point placements three different experimental regions to predict four different percentiles from the cycle time distribution of a semiconductor manufacturing facility. Results confirm that the predictive accuracy of quantile regression metamodels depends on both the location and density of the design points placed in the experimental region. They also show that the sphere packing design strategy has the best overall performance in terms of predictive accuracy. However, the centroid clustering hybrid design strategy, developed for this research, has the best predictive accuracy for cases in which only a small number of simulation resources are available from which to develop a quantile regression metamodel. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Engineering 2016

Oscillations lie at the core of many biological processes, from the cell cycle, to circadian oscillations and developmental processes. They are essential to enable organisms to adapt to varying conditions in environmental cycles, from day/night to seasonal. Transcriptional regulatory networks are one of the mechanisms behind these biological oscillations. One of the main problems of computational systems biology is elucidating the interaction between biological components. A common mathematical abstraction is to represent these interactions as networks whose nodes are the reactive species and the interactions are edges. There is abundant literature dealing with the reconstruction of the network structure from steady-state gene expression measurements; still, there are lots of advancements to be made because of the complex nature of biological systems. Experimental design is another obstacle to overcome; we wish to perform experiments that help us best define the network structure according to our current knowledge of the system. In the first chapters of this thesis we will focus on reconstructing the network structure of biological oscillators by explicitly leveraging the cyclical nature of the transcriptional signals. We present a method for reconstructing network interactions tailored to this special but important class of genetic circuits. The method is based on projecting the signal onto a set of oscillatory basis functions. We build a Bayesian hierarchical model within a frequency domain linear model in order to enforce sparsity and incorporate prior knowledge about the network structure. Experiments on real and simulated data show that the method can lead to substantial improvements over competing approaches if the oscillatory assumption is met, and remains competitive also in cases it is not. Having defined a model for gene expression in oscillatory systems, we also consider the problem of designing informative experiments for elucidating the dynamics and better identify the model. We demonstrate our approach on a benchmark scenario in plant biology, the circadian clock network of Arabidopsis thaliana, and discuss the different value of three types of commonly used experiments in terms of aiding the reconstruction of the network. Finally we provide the architecture and design of a software implementation to plug in statistical methods of gene expression inference and network reconstruction into a biological data integration platform.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2009. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-09-04T20:03:07Z No. of bitstreams: 1 danielle.pdf: 1295792 bytes, checksum: e255e078050df8af82b19c58f6dcc0f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-09-22T18:42:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 danielle.pdf: 1295792 bytes, checksum: e255e078050df8af82b19c58f6dcc0f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-22T18:42:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 danielle.pdf: 1295792 bytes, checksum: e255e078050df8af82b19c58f6dcc0f3 (MD5) Previous issue date: 2009 / O interesse na produção de astaxantina por fontes naturais vem aumentando significativamente nos últimos anos, devido a possibilidade de atuar como corante e sua capacidade antioxidante biológica potente. É o carotenóide principal encontrado na levedura Phaffia rhodozyma, sendo esse microrganismo adequado para o uso como fonte do pigmento industrial em razão de seu metabolismo heterotrófico, padrão de crescimento relativamente rápido, qualidade nutricional e seguro como aditivo alimentar. A presente dissertação teve como objetivo principal realizar cultivos utilizando a levedura Phaffia rhodozyma, estudando diferentes meios de cultura, empregando a água de parboilização do arroz como substrato. Inicialmente selecionou-se dentre 3 cepas de P. rhodozyma: NRRL Y-17268, NRRL Y-10921 e NRRL Y-10922, a mais promissora quanto a produção de astaxantina, utilizando glicose e sacarose como fonte de carbono. Os cultivos foram realizados em frascos agitados a 25ºC, 150rpm, por um período de 168h. Através do acompanhamento da bioprodução de astaxantina, a levedura P. rhodozyma NRRL Y-17268 foi selecionada, pois se destacou como boa produtora do carotenóide, alcançando 7,0g.L-1 de biomassa, 350,2μg.g-1 de produção de astaxantina específica e 2,4μg.mL-1 de astaxantina volumétrica, utilizando sacarose. Utilizou-se a metodologia de planejamento experimenta e análise de superfície de resposta para verificar os efeitos das variáveis em estudo e as condições que levaram a melhor bioprodução da astaxantina. Um planejamento experimental fracionário 2IV 6-2 foi realizado para determinar as variáveis que mais influenciavam na produção da astaxantina. As variáveis independentes estudadas foram concentrações de extrato de levedura (1 a 10g.L-1), extrato de malte (1 a 10g.L-1), peptona (1 a 10g.L-1), sacarose (5 a 20g.L-1), efluente da parboilização do arroz (0 a 180g.L-1) e o pH inicial do meio (4 a 6), tendo como resposta a produção de biomassa, produção de astaxantina específica e produção de astaxantina volumétrica. Os valores máximos obtidos foram 8,9g.L-1 de biomassa, 538,4μg.g-1 de astaxantina específica e 3,1μg.mL-1 de astaxantina volumétrica, em diferentes condições de composição de meio de cultivo. O extrato de levedura não apresentou efeito significativo em nenhuma das respostas avaliadas, sendo realizado um teste de Tukey na faixa de 0 a 1g.L-1. A concentração de extrato de levedura não apresentou diferença significativa, sendo retirado do meio de cultivo. No segundo planejamento foram ampliadas as faixas de estudo das variáveis selecionadas: concentrações de extrato de malte (8,75 a 16,25g.L-1), sacarose (15 a 35g.L-1), peptona (8,75 a 16,25g.L-1) e o pH mantido no ponto central 5,0. A partir dos resultados, verificou-se um incremento na concentração máxima de biomassa obtida, alcançando 10,9g.L-1 e na produção de astaxantina específica para 628,8μg.g-1. As melhores condições encontradas através das superfícies de resposta para maximização da produção de astaxantina volumétrica foram: 16,25g.L-1 de extrato de malte, 8,75g.L-1 de peptona, 15g.L-1 de sacarose e 87,5g.L-1 de água de parboilização do arroz, alcançando em torno de 5,4μg.mL-1. / The interest in astaxanthin production by natural sources has increased significantly in the last few years, because of its possibility of acting as corants and its powerfull biological antioxidant capacity. It’s the most important carotenoid found in the yeast Phaffia rhodozyma and this microorganism is appropriate to use in the source of industrial pigment due to its heterotrophic metabolism, relatively rapid growth, nutritional quality and safe as a food additive. The present dissertation had as main objective, through fermentation, using the yeast Phaffia rhodozyma studying different culture medium and the rice parboilization wastewater as a substrate. Firstly, the greatest astaxanthin producer, using glucose and sucrose as carbon source was selected amongst three strains of Phaffia rhodozyma: NRRL Y-17268, NRRL Y-10921 and NRRL Y-10922. The cultivation condition was realized in a rotatory flasks, at 25ºC, 150rpm, for 168h. Through the accompaniment of the bioproduction of astaxanthin, the yeast P. rhodozyma NRRL Y-17268 was selected, because it stood out as a good producer of the carotenoid, 7.0g.L-1 of biomass, 350.2μg.g-1 of specific production of astaxanthin and 2.4μg.mL-1 of volumetric production of astaxanthin, using sucrose. The techniques of experimental design and analysis of response surfaces were used to verify the effects of the studied variables and the condictions wich led to the best production of astaxanthin. A fractional experimental design 2IV 6-2 was used to determine the independents variables that most influenced in the production of astaxanhin. The studied independents variables were yeast extract concentration (1 to 10g.L-1), malt extract (1 to 10g.L-1), peptone (1 to 10g.L-1), sucrose (5 to 20g.L-1), rice parboilization wastewater (0 to 180g.L-1) and the initial pH (4 to 6), having as answer the biomass production, specific production of astaxanthin and volumetric production of astaxanthin. The highest values obtained were 8.9g.L-1 of biomass, 538.4μg.g-1 of specific astaxanthin and 3.1μg.mL-1 of volumetric astaxanthin, in differents conditions of composition of cultivation medium. The yeast extract didn’t show significant effect in any answer, being made a Tukey test in the range of 0 to 1g.L-1. In this test the yeast extract concentration didn’t show significant difference, then it was removed from the cultivation medium. In a second design the range were amplied: malt extract concentration (8.75 to 16.25g.L-1), sucrose (15 to 35g.L-1), peptone (8.75 to 16.25g.L-1) and the pH was maintained in the central point (5.0). From the results, verify an increased in the maximum biomass concentration obtained, reaching 10.9g.L-1 and in a specific production of astaxanthin to 628.8μg.g-1. The better conditions found through of response surface to the maximization of volumetric production of astaxanthin was: 16.25g.L-1 of malt extract, 8.75g.L-1 of peptone, 15g.L-1 of sucrose and 87.5g.L-1 of rice parboilization waste water, reaching around 5.4μg.mL-1.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2008. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-09-24T18:44:08Z No. of bitstreams: 1 dissertao - celia f.c. da rosa.pdf: 4567448 bytes, checksum: 6d91b7c9dd8c2b9a808ad10d387dd9f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-12-01T16:12:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertao - celia f.c. da rosa.pdf: 4567448 bytes, checksum: 6d91b7c9dd8c2b9a808ad10d387dd9f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-01T16:12:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertao - celia f.c. da rosa.pdf: 4567448 bytes, checksum: 6d91b7c9dd8c2b9a808ad10d387dd9f0 (MD5) Previous issue date: 2008 / A reação de transesterificação de óleos vegetais tem como produto principal o biodiesel, porém o glicerol que é subproduto desta reação pode ser transformado em resíduo devido ao aumento da produção deste biocombustível. Estudos revelam que o glicerol pode ser utilizado como substrato em processos fermentativos juntamente com microrganismos capazes de utilizá-lo como fonte de carbono. A bactéria Pseudomonas aeruginosa demonstra capacidade de assimilação de glicerol para produção de biossurfactantes, que são moléculas produzidas por microrganismos capazes de diminuir a tensão superficial. A maior vantagem de utilização dos biossurfactantes é a aceitabilidade ambiental já que são biodegradáveis e podem ser sintetizados a partir de fontes renováveis. Atualmente a maior aplicabilidade dos biossurfactantes está focada na biorremediação de poluentes, no entanto possui várias propriedades de interesse para inúmeras aplicações na agricultura, cosméticos, produtos farmacêuticos, detergentes, processamento de alimentos e outros. A maioria dos biossurfactantes são moléculas complexas e compreendem uma grande variedade de estruturas químicas, tais como:glicolipídios, lipopeptídios e lipoproteínas, biossurfactantes poliméricos, fosfolipídios, lipídios neutros e ácidos graxos. Dentre os glicolipídios, os mais estudados são os ramnolipídios, produzidos pela bactéria Pseudomonas aeruginosa. O presente trabalho teve como principal objetivo avaliar a composição do meio de produção para obtenção de ramnolipídio a partir da bactéria Pseudomonas aeruginosa LBM10 por fementação submersa, utilizando a técnica de planejamento experimental e análise de superfície de resposta. A cepa bacteriana, isolada de resíduos de pescado capturados na região costeira do sul do Brasil, foi utilizada para produção de ramnolipídio em meio mineral tendo o glicerol como única fonte de carbono. Foi realizado um planejamento completo central rotacional a fim de determinar a melhor condição de estudo, sendo as variáveis do planejamento a concentração de glicerol (13,2 a 46,8 g/L), a relação C/N (12,8 a 147,2) e a relação C/P (12,8 a 147,2), tendo-se como respostas a concentração de ramnolipídio, expressa como ramnose (g/L), índice de emulsificação (IE24, %), redução da tensão superficial (%) e os fatores de conversão de substrato em produto (YP/S), substrato em célula (YX/S) e célula em produto (YP/X). Os ensaios de fermentação foram realizados em incubadora rotatória a 30°C e 180 rpm, por um período de 144 h. De acordo com a validação dos modelos empíricos e análise das superfícies de respostas, a condição que permite obter maior produção de ramnolipídios (2,25 g/L) associada a um alto índice de emulsificação (65 %) é a que utiliza concentração de glicerol de 13,2 g/L, xv relação C/N de 12,8 e relação C/P na faixa de 40, apresentando YP/S de 0,26 g/g e redução da tensão superficial de 38,33 %. / The reaction of transesterification of vegetal oils has the biodiesel as main product. However, glycerol, the by-product of this reaction, can become an important feedstock with the increase in the production of this biofuel. Studies show that glycerol can be used as substrate in fermentatiion processes with microorganisms able to use it as carbon source. The bacteria Pseudomonas aeruginosa demonstrates capability of assimilation of glycerol for production of biosurfactants, which are molecules produced by microorganisms which reduce the surface tension. The most important advantage of biosurfactants is their ecological acceptance: they are biodegradable and can be produced from renewable substrates. Most work on biosurfactants applications has been focusing on bioremediation of pollutants however these microbial compounds exhibit a variety of useful properties for several applications in agriculture, cosmetics, pharmaceuticals, detergents, food processing and others. Most microbial surfactants are complex molecules, comprising a wide variety of chemical structures, such as glycolipids, lipopeptides and lipoprotein, polymeric biosurfactants, phospholipids, neutral lipids and fatty acids. Among glycolipid-type biosurfactants, rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa have been widely studied. The main objective of this work was to evaluate the culture medium for rhamnolipid production from Pseudomanas aeruginosa LBM10 by submerged fermentation using experimental design and surface response methodology. The strain, isolated from fish samples captured in a southern coastal zone in Brazil, was used to produce rhamnolipids using mineral media with glycerol as the only carbon source. A rotatable central composite design was used to establish the best medium composition. The parameters were: glycerol concentration (13.2 to 46.8 g/L), C/N ratio (12.8 to 147.2) and C/P ratio (12.8 to 147.2), and the responses were: rhamnolipid concentration, expressed as rhamnose (g/L), emulsification index (IE24, %), surface tension reduction (%) and yield factors YP/S, YX/S and YP/X. The fermentation assays were carried out in a rotary shaker at 30ºC and 180 rpm by 144 h. According to validation of the empirical models and response surfaces analysis, the condition that allows to get greater production of rhamnolipids (2.25 g/L) associate to high emulsification index (65 %) is that uses glycerol concentration of 13.2 g/L, C/N ratio of 12.8 and C/P ratio of 40, showing YP/S of 0.26 g/g and surface tension reduction of 38.33 %.

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-15T18:37:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Motta_FernandaLopes_M.pdf: 741375 bytes, checksum: 2dd5dcca312294d6118957b0bf359271 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O interesse no estudo dos sistemas das xilanases vem sendo estimulado pela sua utilidade em uma variedade de processos biotecnológicos. Estas enzimas podem ser aplicadas em indústrias de panificação, melhorando a textura, o volume da massa e o tempo de prateleira dos produtos; em vinícolas e cervejarias, favorecendo a etapa de filtração e a clarificação, além de ser adicionada à ração animal de aves e suínos para aumentar a digestibilidade. Diante da importância da aplicação das xilanases e da necessidade desenvolver condições que otimizem a produção dessas enzimas a fim de tornar sua utilização comercial menos restrita, estudos têm sido realizados visando obter maior produtividade e substratos de baixo custo. O objetivo deste trabalho foi otimizar a produção de xilanase a partir de uma cepa de levedura silvestre isolada da Mata Atlântica utilizada em estudo anterior, indicando potencial para produção de uma enzima estável. Duas cepas foram testadas inicialmente a fim de selecionar a mais adequada para este estudo. Uma vez selecionada, a cepa foi utilizada para testar a influência do tampão fosfato sobre a produção de xilanase e os resultados mostraram que a adição de tampão fosfato ao meio de cultura exerce um efeito negativo tanto em relação à biomassa da levedura quanto à produção e atividade da enzima. A partir desses resultados optou-se pela exclusão do tampão do meio e foi aplicado um planejamento experimental variando as condições de fermentação visando a otimização da produção da xilanase. Primeiramente, realizou-se um delineamento Plackett & Burman (PB) para determinar os efeitos principais das sete variáveis estudadas em relação à atividade enzimática, onde a temperatura e a concentração de xilanase foram consideradas estatisticamente significativas. Em seguida, realizou-se um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) de 11 ensaios onde as variáveis independentes foram aquelas consideradas significativas pelo PB. Os resultados obtidos pelos DCCR foram analisados por ferramentas estatísticas que confirmaram a confiabilidade do modelo preditivo para a atividade da enzima xilanase. De acordo com este modelo, a máxima atividade enzimática (67,45 UI) foi encontrada para os pontos centrais do planejamento, onde a concentração de xilana foi de 20 g.L-1 e a temperatura de 30°C / Abstract: The interest in the study of systems of xylanases has been stimulated by its usefulness in a variety of biotechnological processes. These enzymes could be applied to bakery, improving texture, volume and mass of the shelf life of products, wineries and breweries, supporting the step of filtration and clarification; also it could be added in poultry and pigs feed to increase digestibility. Due to this importance of application of xylanases and the necessity to develop conditions that optimize the production of these enzymes in order to make its commercial use less restricted, studies have been done to achieve higher productivity with low cost substrates. The objective of this work was to optimize the production of xylanase from a wild yeast strain isolated from Mata Atlântica. Two strains were tested initially in order to select the most appropriated one for this study. Once selected, it was tested the influence of phosphate buffer on the production of xylanase and the results showed that the addition of phosphate buffer to the culture medium has a negative effect on yeast biomass and activity enzyme produced. From these results it was decided to exclude the buffer used in medium and it was applied an experimental design aimed to optimize the conditions for xylanase production. At first, a design Plackett & Burman (PB) was done to determine the main effects of each variable studied in relation to enzymatic activity, where the temperature and the concentration of xylanase were considered statistically significant. Then, a central composite rotational design (DCCR) of 11 trials was carried out, where the independent variables were those considered significant by the PB. The results obtained by DCCR were analyzed by statistical tools that confirmed the reliability of the predict model to the xylanse activity enzyme. According to this model, the maximum enzyme activity (67,45 UI) was found at the central points of planning, where the concentration of xylan was 20 gL-1 and temperature of 30 ° C / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Elias Basile Tambourgi, Ana Lucia Figueiredo Porto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T02:11:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_EdgarSilveira_D.pdf: 8809758 bytes, checksum: 0005b20be087b28b91ebffb9ef5f140c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Aproximadamente, 10.000 corantes e pigmentos diferentes são utilizados industrialmente, representando um consumo anual por volta de 7 x 105 toneladas mundialmente, com 26.500 só no Brasil. Em sua maioria, corantes são substâncias recalcitrantes e tóxicas, os quais são resistentes a degradação biológica. Na região metropolitana de São Paulo, três quatros dos efluentes industriais têxteis possuem resposta mutagênica positiva, o que torna a contaminação por corantes não só um problema ambiental, mas também um problema de saúde pública. Este trabalho tem como objetivo a seleção e avaliação de Pseudomonas para a descoloração de efluentes têxteis. Quatros espécies de Pseudomonas foram testadas, P. oleovorans, P. cepacia, P. putida e P. aeruginosa, com 14 corantes industriais, onde a P. oleovorans mostrou-se mais promissora, pois foi capaz de metabolizar 12 dos corantes testados. Posteriormente, a descoloração de corantes por P. oleovorans foi otimizada através de dois planejamentos experimentais consecutivos, onde foi possível reduzir o tempo de descoloração foi reduzido pela metade. As melhores condições para a P. oleovorans foram atingidas em condições de anoxia (zero RPM); pH inicial de 8,5; 32°C; uso de 25% do volume total do reator; tamanho da cultura inicial de 0,16 g l-1; e uma concentração de corantes de 50 mg l-1. Após a otimização, foi realizada descoloração de corante em cultura Fed-Batch, o que aumentou a massa de corante degradado em 10 vezes. Por conseguinte, a P. oleovorans foi imobilizada em espumas de poliuretano (PUF) e estas empacotadas em um reator anóxico para a descoloração de efluente sintético. A P. oleovorans foi capaz de descolorir efluente sintético contendo corantes em reator anóxico empacotado com PUF em apenas 24 horas, o que aumentou a produtividade em mais de seis vezes quando comparado a fermentação em Fed-Batch / Abstract: Approximately, different 10,000 dyes and pigments are for industrial use, representing an annual consumption of around 7 x 105 worldwide, 26,500 only in Brazil. In overall, dyes are toxic and recalcitrant substances, which are resistant to biological degradation. At the Sao Paulo's metropolitan region, three out of four textile industrial effluents have a positive mutagenic response, which makes dye contamination not only an environmental problem, but also a public health one. This work aims the selection and evaluation of Pseudomonas for textile effluent decolourization. Four Pseudomonas species were tested, P. oleovorans, P. cepacia, P. putida e P. aeruginosa, against 14 industrial dyes, where P. oleovorans showed to be the most promising one, it was capable to metabolize 12 dyes tested. Afterwards, P. oleovorans dye decolourization was optimized through two consecutive experimental designs, in which was possible to reduce the decolourization in half. The best conditions to P. oleovorans were achieved in anoxic conditions (0 RPM); initial pH of 8.5; 32°C; usage of 25% of total reactor; culture initial size of 0.16 g l-1; and dye concentration of 50 mg l-1. After the optimization, dye decolourization was performed in Fed-Batch, which increased the degraded dye mass 10-fold. At last, P. oleovorans was immobilized in Poly Urethane Foam (PUF), and packed in an anoxic reactor to the decolourization of a synthetic effluent. P. oleovorans was capable of decolourize the dye containing synthetic effluent in an anoxic reactor packed with PUF in only 24 hours, which increased the productivity in over than 6-fold when compared with Fed-Batch decolourization / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:36:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bei_Ning_M.pdf: 1265885 bytes, checksum: 227daaded9f5b9e3aee9b0d771af0da5 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A aplicação do processo de separação por membranas em óleos vegetais visa a economia de energia, reagentes químicos e a redução do tratamento de efluentes. Diferentemente do processo tradicional esta tecnologia pode operar a baixas temperaturas permitindo preservação de constituintes minoritários de importância nutricional e de antioxidantes naturais, além de garantir a ausência de produtos de oxidação, podendo assim resultar em óleos de alta qualidade. Nesta tese foi estudado o uso da ultrafiltração, em substituição à degomagem convencional, de 20 L de miscela contendo óleo de soja bruto com cerca de 800 mg.kg-1 de fósforo, em proporção de 25%(v/v) em hexano, submetido à ultrafiltração em unidade piloto dotada de bomba de lóbulos e membrana cerâmica (alumina) multicanais (19 canais), área de permeação de 0,2 m2 e diâmetro de poro de 0,01µm. Foi utilizado um delineamento estatístico em metodologia de superfície de resposta (MSR) do tipo composto central rotacional de ordem 22 cujas variáveis independentes foram velocidade tangencial e pressão transmembrana, enquanto a concentração de fosfolipídio do permeado e o fluxo de permeado representaram as variáveis dependentes. A velocidade tangencial variou entre 2,9 e 3,9 m/s e a pressão transmembrana entre 1 e 2 bar. A rejeição de fosfolipídios chegou a 99,7%, com teor absoluto de fósforo de 2,2 mg.kg-1 e reduções modestas de ácido graxo livre, cor e clorofila também foram alcançadas. O fluxo de permeado variou de 21,5 a 40,5 L/m²h a fator de concentração 3,2. Segundo resultado do planejamento experimental a pressão transmembrana é a única variável que influencia no processo, de forma que altos valores de pressão resultaram em altos valores de fluxo de permeado e baixos valores de teor de fósforo no permeado / Abstract: The application of separation process by membranes in vegetal oils is developing aiming at economy of energy, chemical reagents and reduction of effluent treatment. Differently of the traditional process, this technology can operate at low temperatures allowing minority constituent preservation with nutritional importance and natural antioxidant substances, besides guaranteeing the absence of oxidation products, thus being able to result in high quality oils. In this work, the ultrafiltration use was studied in substitution to the conventional degumming, 20 L of miscella contends crude soybean oil with about 800 mg.kg-1 of phospholipids, in ratio of 25%(v/v) in hexane, submitted to the ultrafiltration in pilot unit endowed with bomb of lobes and ceramic (alumina) multichannel membrane (19 channels), permeation area of 0.2 m2 and pore diameter of 0,01mm. It was applied statistical delineation in response surface methodology (RSM) using a central composite rotatable design, 22 order whose independent variable had been tangential velocity and transmembrane pressure, while phospholipids concentration in permeate and permeate flux represented the dependents variables. The tangential velocity varied from 2.9 to 3.9 m/s and the transmembrane pressure from 1 to 2 bar, resulting rejections around 99.7% of phospholipids, absolute phosphorous concentration of 2.2 mg.kg-1 and low reduction in free fat acids, color and tocopherols were obtained. The permeate flux varied from 2.5 to 40.5 L/m²h and the factor of concentration was 3.2. The results of experimental design show that the transmembrane pressure is the only variable that act in the process, thus high transmembrane pressures result in high permeate flux values and low concentration of phosphorous in the permeate / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestre em Tecnologia de Alimentos