Nos últimos anos, duas tendências tem se destacado no universo cervejeiro: a obtenção de cervejas a partir de mostos concentrados e a elaboração de cervejas utilizando adjuntos especiais, os quais podem aromatizar ou não as mesmas. Visando um aumento da produtividade juntamente com uma menor necessidade de investimentos na capacidade produtiva, algumas cervejarias vêm optando pelo aumento do extrato inicial de fermentação para valores superiores aos tradicionais (10-15 0P). A elaboração de cervejas utilizando adjuntos especiais vem se tornando uma solução de barateamento na obtenção de cerveja devido à substituição de parte do malte, acrescentando ainda, atributos sensoriais característicos nos produtos obtidos. A banana constitui-se em matéria-prima bastante favorável à fermentação alcoólica por ser rica em carboidratos, minerais e apresentar baixa acidez. O principal objetivo desta pesquisa foi utilizar a banana como um adjunto do malte e como um aromatizante natural e sutil das cervejas obtidas. A quantificação dos carboidratos presentes na banana prata em diferentes graus de maturação revelou que a condição \"muito-madura\", apresentou o mais alto teor de carboidratos totais solúveis (15,65 %) e o mais baixo teor de amido (0,48 %). Após a etapa quantificação dos carboidratos fez-se um estudo da extração aquosa a quente dos sólidos solúveis da banana com a metodologia de superfície de resposta a partir de um planejamento fatorial 22 onde se obteve um modelo matemático empírico quadrático (Y = 5.58 + 1.25 X1 - 0.26 X2 - 0.37 X22). Os valores que otimizaram esta extração (Y) foram 38,5 g de purê de banana (X1) e tempo de extração de 39,7 minutos. Utilizando um planejamento fatorial 22 fez-se um estudo da fermentação do mosto com adjunto de banana, na planta piloto da microcervejaria da EEL - USP em diferentes concentrações e temperaturas. Observou-se que a 12 0P e a 15 0C obteve-se uma Qp de 0,58 g/L.h em 72 h de fermentação e apenas 6,07 % do açúcar metabolizado pela levedura cervejeira foi desviado para a geração de produtos secundários, garantindo um Yp/s real de 0,48 g/g. Dentro destas condições de estudo investigou-se o comportamento cinético da levedura cervejeira Saccharomyces cerevisiae 308 de baixa fermentação (tipo lager) nestes mostos com banana, de densidade tradicional. Pôde-se observar que o máximo valor de ?x (0,114 h-1) foi alcançado com a fermentação a 12 0P e 15 0C. O valores máximos de ?s e ?p (1,128 e 0,585 g/g.h, respectivamente) foram conseguidos com a fermentação a 15 0P e 15 0C. Em seguida, fez-se um estudo com o propósito de aumentar a produtividade volumétrica de etanol em mostos com banana de alta densidade. Para isto, realizou-se fermentações com a adição de diferentes nutrientes, em mini-bioreatores cilindrocônicos de 0,9 L da Uminho - Portugal. Verificou-se que apenas a adição de MgSO4 foi significativa estatisticamente para o aumento da Qp. Observou-se também que o melhor valor de Qp (0,68 g.L/h) foi alcançado em 64 h de fermentação após suplementação com 420 mg/L de MgSO4. Em seguida, fez-se a caracterização físicoquímica da cerveja obtida com a reprodução do experimento otimizado em mini-bioreator cilindrocônico de 0,9 L da Uminho - Portugal no fermentador de 180 L da EEL - USP, verificando-se que a cerveja com banana de 4,8 % v/v apresentou uma elevada concentração de potássio (600,68 mg/L) e de acetato de isoamila (1,20 mg/L). Das cervejas otimizadas elaboradas na planta piloto da USP, fez-se uma avaliação sensorial comparando-as com cervejas do mercado brasileiro. Observou-se que em relação aos testes de preferência, as cervejas com banana foram estatisticamente preferidas em relação às amostras do mercado. Já os testes de aceitação demonstraram que não houve diferença significativa (p >= 0,05) quanto ao grau de aceitação entre os produtos correspondentes às amostras experimentais otimizadas e as amostras do mercado. Ou seja, as amostras de cerveja com banana foram tão aceitas pelo consumidor quanto às amostras de cerveja do mercado. Por fim foi realizado um estudo econômico preliminar, dentro de uma estimativa de produção de 875 L/mês de cerveja com banana em microcervejaria. Verificou-se que o custo inicial do processo foi 204,76 % superior a de uma cerveja comercial. Todavia, o custo direto variável de produção desta cerveja foi de R$ 0,94/L contra R$ 1,10/L de uma cerveja puro malte produzida nas mesmas condições de processo. / In the past years, two tendencies have been revealed in the universe of brewing: beer production using concentrated wort and its elaboration using special adjunct, which might supply or not a special flavour to the beer. Aiming to increase the process productivity along with decreasing the necessity of further production investments, some breweries have adapted to increase the initial fermentation extract concentration to values superior to the traditional ones (10-15 oP). The elaboration of beer using special adjunct is considered a solution to turn cheap beer production by not only by substituting part of the malt but also in adding characteristic sensorial attributes in the obtained products. Banana is constituted of raw materials suitable for alcoholic fermentation for being rich in carbohydrates and minerals and present law acidity. The principal objective of this research is to utilize the banana as an adjunct for malt and also as a natural and a tenuous flavouring agent for the obtained beer. The quantification of the carbohydrates present in the banana prata in different maturation grade, has revealed that the condition of \"very mature\" represented the highest content in total soluble carbohydrates (15.65%) and the lowest content in starch (0.48%). After the quantification stage of the carbohydrates, a study was done on the hot aqueous extraction of the soluble solids found in the banana using the response-surface method obtained by a complete 22 factorial design. The obtained mathematical empirical quadratic model was (Y = 5.58 + 1.25 X1 - 0.26 X2 - 0.37 X22). The values of the optimized extraction (Y) was 38.5 g of banana pulp (X1) and an extraction time of 39.7 minutes. It was done a study on the fermentation wort with banana adjunct using a factorial design 22, in the micro-brewery pilot plant located in the EEL - USP, at different concentrations and process temperatures. It was observed that at 12 0P and at 15 0C, it was obtained a Qp of 0.58 g/L.h in 72 h of fermentation and only 6.07 % of the sugar metabolized by the alcoholic-yeast was deviated for the production of secondary products, which guaranteed a real Yp/s of 0.48 g/g. Using these conditions in study, it was investigated the kinetic behavior of the alcoholic-yeast Saccharomyces cerevisiae 308 of law fermentation (lager type) in these wort using banana, of conventional gravity. It can be observed that the maximum value of ?x (0.114 h-1) was achieved with fermentation at 12 0P and 150C. The maximum values of ?s and ?p (1.128 e 0.585 g/g.h, respectively) was obtained at fermentation of 15 0P and 15 0C. It was also done studies with the objective of increasing the volumetric productivity of ethanol in worts with banana at high gravity. For this reason, it was done several fermentations with the addition of different nutrients, in mini-bioreactors cylindrical-conical de 0.9 L from UMinho-Portugal. It was verified that the addition of MgSO4 was statistically significant for the increase in Qp. It was also verified that the best value of Qp (0.68 g.L/h) was achieved in 64 h of fermentation after being supplemented with 420 mg/L of MgSO4. It was also done a physical-chemical characterization of the beer obtained from the reproduction of the optimized experiment obtained using the cylindrical-conical bioreactor de 0.9 L from UMinho- Portugal in the bioreactor of 180 L of working volume located in the EEL - USP, verifying that the beer with banana (4.8 % v/v) have presented a high concentrations of potassium (600.68 mg/L) and isomile acetate (1.20 mg/L). It was done a sensorial evaluation of the elaborated beer in the pilot-plant in the USP, comparing it with the other beers found in the Brazilian market. It was observed that in relation to the preference test, beers with banana were statistically preferred in relation to the other samples. Acceptance tests demonstrated that there has been no significant difference (p>= 0.05) in relation to the grade of acceptance between the products corresponding to the samples taken from the optimized experiments and the samples taken from the market. In other words, the samples with banana were acceptable by the consumer as much as the samples taken from common beers found in the market. Finally, it was done a preliminary economical evaluation of the process, considering as production capacity the value of 875 L/month of beer with banana. It was calculated the initial cost of the process was of 204.76% superior than the commercial draft beer. On the other hand, the direct cost of production of this draft beer was of R$ 0.94/L against R$ 1.10/L of draft beer made from pure malt using the same process conditions.

Caracteres importantes em espécies vegetais estão, em sua maior parte, sob o controle de vários locos gênicos, denominados locos de caracteres quantitativos (QTLs). A expressão fenotípica desses caracteres produz uma distribuição contínua de valores devido à segregação genotípica, aos efeitos ambientais e à interação genótipos por ambientes. Com o advento dos marcadores moleculares e de modelos estatístico-genéticos adequados tornou-se possível a detecção e o mapeamento de regiões cromossômicas que controlam estes caracteres. Este trabalho foi realizado para analisar caracteres quantitativos em uma população de milho tropical com os objetivos: (1) obter estimativas das variâncias genéticas aditiva e de dominância, e do grau médio de dominância; (2) construção de um mapa genético utilizando marcador molecular do tipo microssatélite; (3) detecção de QTLs e estimação de seus efeitos genéticos, e de suas interações com ambientes, utilizando o delineamento III. Neste trabalho foram utilizadas 250 progênies F2:3 retrocruzadas para ambos os genitores, totalizando 500 progênies, que foram avaliadas em seis ambientes para a obtenção de dados fenotípicos. Foi realizada a genotipagem com 140 marcadores moleculares para as 250 plantas F2 genitoras. O mapa genético foi construído utilizando o programa MAPMAKER/EXP V.3.0. Os componentes das variâncias genéticas e o grau de dominância dos caracteres foram estimados utilizando-se o delineamento III. A detecção de QTLs e as estimativas de seus efeitos genéticos foram efetuados utilizando a metodologia de Cockerham & Zeng (1996). Os resultados das análises de variâncias evidenciaram sobredominância para produção de grãos e dominância parcial para os outros nove caracteres. Por causa do desequilíbrio de ligação nesta população, estas estimativas estão, provavelmente, superestimadas. O mapa genético com 140 marcadores tem 1.730,1 centiMorgans (cM) de extensão e intervalo médio de 12,4 cM entre marcadores adjacentes. Foram detectados QTLs em todos os cromossomos para todos os caracteres, indicando que os locos que controlam estes caracteres estão distribuídos pelo genoma. A análise genética utilizada permitiu a estimação dos efeitos aditivos, dominantes e epistáticos dos QTLs. Efeitos aditivos, dominantes e epistáticos foram detectados para todos os caracteres. As magnitudes, em módulo, dos efeitos aditivos e dominantes foram maiores do que os efeitos epistáticos para todos os caracteres, exceto para posição relativa da espiga onde os efeitos epistáticos foram um pouco maiores do que os efeitos dominantes. A porcentagem de marcadores que detectaram efeitos epistáticos variou de 10,71% para teor de umidade nos grãos a 50,71% para número de folhas. Para produção de grãos, os efeitos epistáticos foram detectados em 32,14% dos marcadores, sendo encontrados valores altos para alguns marcadores. Os efeitos dos QTLs detectados variaram muito em magnitude e sinal entre marcadores adjacentes, demonstrando que os QTLs contribuem de forma diferenciada para as expressões dos caracteres. Os efeitos dos QTLs tiveram pequena ou nenhuma interação genótipos por ambientes para os caracteres avaliados, exceto para teor de umidade nos grãos. / Most of the agronomic traits in crop species are under the control of unknown number of loci, which have been termed quantitative trait loci (QTL). Because of genotypic segregation, environmental effects, and of genotype by environment interaction, the phenotypic values of these traits present continuous variation. The advent of molecular markers, and of sophisticated statistical-genetic models allowed the analysis of quantitative traits at the DNA level, by detecting and mapping chromosomal regions with loci affecting those traits. This research was carried out to analyze quantitative traits in a tropical maize population by (1) estimating genetic parameters as additive and dominance genetic variance, and the level of dominance; (2) developing a genetic map with microsatellites as molecular markers; (3) detecting and estimating genetic effects of QTLs as well as QTLs by environment interaction by using the Design III methodology. The genetic material was a set of 250 F2:3 progenies developed from a cross of two inbred lines. The F2 plants, parents of the F2:3 progenies, were genotyped with microsatellites and a genetic map was developed by using MAPMAKER/EXP V.3.0 software. The F2: 3 progenies were backcrossed to both parental inbred lines giving rise to 500 backcrossed progenies, which were evaluated in six environments. The components of genetic variances and the level of dominance of the traits were estimated by using the Design III approach. The detection of QTLs and estimates of their genetic effects were computed by using Cockerham & Zeng (1996) methodology. Average level of dominance was overdominance for grain yield (GY), and partial dominance for the other nine traits. Because of the linkage disequilibrium in this population, probably these estimates are overestimated. The genetic map with 140 markers spanned 1,730.1 centimorgans (cM) in length with an average interval of 12.4 cM between adjacent markers. QTLs were detected at all chromosomes for all traits, indicating that the genes controlling the quantitative traits assessed are spread in the genome. The genetic analysis used allowed the estimation of additive, dominance and epistatic effects of the QTLs. Additive, dominance and epistatic effects were detected for all traits, although the magnitudes, in module, of additive and dominance effects were larger than epistatic effects for all traits, except for ear placement where epistatic effects were slightly larger than dominance effects. The percentage of markers that detected significant epistatic effects ranged from 10.71% for grain moisture to 50.71% for number of leaves. For GY, the dominance effects were more important than additive effects; epistatic effects were detected in 32.14% of the markers, whereas in some markers high values were found. The magnitudes and signs of the QTLs effects were highly variable among the markers, showing that the contribution of the QTLs for the expression of the traits was very different, and that epistatic effects are important for the expression of all traits. Also, fewer QTL effects by environment interactions were detected for all traits, except for grain moisture.

Na estatística experimental, especificamente quando se faz análise de variância, os testes de hipóteses têm sido amplamente utilizados para se concluir a respeito das fontes de variação consideradas nos modelos lineares. Para tanto, é comum a utilização de sistemas estatísticos que fornecem análises de variância e a estatística F, entre outras, para a tomada de decisões. Entretanto, o teste F numa análise de variância para tratamentos com mais de um grau de liberdade proporciona informações gerais, relacionadas com o comportamento médio dos tratamentos. Por essa razão, deve-se planejar comparações objetivas, fazendo-se desdobramentos dos graus de liberdade de tratamentos para obter informações mais específicas. Nesse sentido, uma técnica usada para esses desdobramentos baseia-se na utilização de contrastes, sendo necessário que cada componente seja explicado por um contraste, com todos os contrastes sendo ortogonais entre si, para que as comparações sejam independentes. Entretanto, essa técnica torna-se complexa à medida que o número de tratamentos aumenta. Frente a isso, utilizando-se os dados provenientes de um experimento de competição entre dois grupos de variedades de cana-de-açúcar, inteiramente ao acaso com seis tratamentos e cinco repetições, e também nos dados obtidos de um experimento fictício de competição entre híbridos de milho no delineamento blocos casualizados, propôs-se uma técnica, empregando variáveis auxiliares, para facilitar o desdobramento ortogonal dos graus de liberdade de tratamentos, procurando-se evidenciar que essa técnica facilita o desdobramento ortogonal dos graus de liberdade de tratamentos e tem resultados equivalentes aos obtidos utilizando-se a função CONTRAST do PROC GLM do SAS. Outro problema refere-se à análise de experimentos fatoriais com desbalanceamento das amostras, tendo em vista que as técnicas de estimação de parcelas perdidas não resolvem satisfatoriamente o problema, principalmente se existem muitas parcelas perdidas. Quando os dados são desbalanceados, há necessidade de se conhecer que hipóteses estão sendo testadas e se estas são de interesse do pesquisador, devido à complexidade dessas hipóteses, principalmente em presença de caselas vazias. Além disso, muito têm sido escrito sobre os diferentes resultados da análise de variância apresentados por sistemas estatísticos para dados desbalanceados com caselas vazias, o que tem gerado confusão entre os pesquisadores. Com a finalidade de propor um método alternativo para a obtenção de hipóteses de interesse, utilizaram-se os resultados de um experimento fatorial 2x3, inteiramente ao acaso, com quatro repetições, para testar os efeitos de três reguladores de crescimento (hormônios), sobre a propagação "in vitro" de dois porta-enxertos (cultivares) de macieira. Assim, diante do fato que testar uma hipótese é equivalente a impor uma restrição estimável aos parâmetros do modelo, utilizaram-se restrições paramétricas estimáveis como um critério alternativo para realizar testes de hipóteses de interesse em modelos lineares com dados desbalanceados. Os resultados mostram que esse método permite que o pesquisador teste diretamente hipóteses de seu interesse, com resultados equivalentes aos encontrados com a função CONTRAST do PROC GLM do SAS. / For experimental designs, it is usually necessary to do tests of hypotheses to conclude about effects considered in the linear models. In these cases, it is common to use statistical softwares that supply the analyses of variance and F statistics, among others, for taking decisions. However, the test F in an analysis of variance for sources of variation with more than a degree of freedom provides general information, about significant differences of levels of the factor. Therefore, it should be planned objective comparisons, making orthogonal decompositions of the degrees of the effects of interest to get more specific information. One technique used frequently based on the orthogonal contrasts, so that the comparisons are independent. However, this technique becomes complex as the number of levels of the factor increases. To study alternative methods to do these comparisons, we use data from a yield trail experiment considering two groups of varieties of sugarcane, in a complete randomized design with 6 treatments and 5 repetitions. Also, we use data from a fictitious experiment comparing hybrids of maize in the randomized complete block design. The technique of analysis using dummy variables to facilitate the orthogonal decomposition of degrees of freedom of treatments was proposed. This technique facilitates the orthogonal decomposition and has the same results of those obtained the function CONTRAST of PROC GLM of SAS. Another situation considered involves experiments with unbalanced data. In this case, it is possible to suppose that there is the necessity of knowing what hypotheses are being tested and if they are useful. Much has been written on the different results of analysis of variance presented by statistical software for unbalanced data. This can create confusion to the researcher. To illustrate, we used the results of an 2x3 factorial experiment with 4 replicates, to test the effect of 3 hormones, on the propagation of 2 in vitro cultivars of apple trees. Thus, considering that to test a hypotheses is equivalent to impose an estimable restriction to the parameters of the model, we use these restrictions as an alternative criteria to directly carry out tests of hypotheses in linear models with unbalanced data. The results showed that this procedure is equivalent of that used by the function CONTRAST of PROC GLM/SAS.

O ambiente Antártico é caracterizado por condições ambientais restritivas de clima, hábitat e biogeografia. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade de leveduras em amostras marinhas e terrestres do ambiente Antártico, além da prospecção de lipases que atuem em processos que requerem baixas e moderadas temperaturas. De acordo com os resultados obtidos, 97 leveduras foram recuperadas por semeadura em meio de cultura PDA e YMA a partir de diferentes amostras coletadas na OPERANTAR XXVIII (verão 2010), das quais foram identificados 12 gêneros e 21 espécies. Destas, 45 apresentaram atividade de lipase e duas foram selecionadas para o ensaio de otimização da produção enzimática: C. laurentii L59 e L. scotti L117. A extração de lipase de L. scottii L117 foi avaliada por Sistema de Duas fases Aquosas e o sistema micelar utilizando TX-114 foi o mais eficiente para purificação parcial desta enzima. Por fim, a avaliação da diversidade das 405 leveduras isoladas de macroalgas e liquens (coletadas na OPERANTAR XXXII no verão de 2013) revelou a ocorrência de 24 taxons de leveduras a partir das amostras de macroalgas e 18 taxons a partir das amostras de liquens, sendo apenas cinco espécies comuns a estes dois substratos. / The Antarctic continent is characterized by restrictive environmental conditions of climate, habitats and biogeography. In this sense, the objective of this study was to evaluate the diversity of yeasts in marine and terrestrial samples of the Antarctic environments, as well as the propspecting of lipases that can act in proceses that require low and moderate temperatures. According to the results, 97 yeasts were recovered from different samples collected in OPERANTAR XXVIII (summer 2010), representing 21 different species. Among them, 45 showed lipase activity and two were selected for the optimization of enzyme production: C. laurentii L59 and L. scotti L117. Extraction of L. scottii L117 lipase was assessed by Aqueous Two-Phase System and the micellar system TX-114 was the most efficient for partial enzyme purification. Finally, the diversity evaluation of 405 isolates from seaweeds and lichens (collected in XXXII OPERANTAR, summer of 2013) revealed the occurrence of 24 taxa from macroalgae samples and 18 taxa from lichens samples, being only five substrates common to these two substrata.

Este trabalho de mestrado teve como objetivo realizar a validação formal para quatro métodos de medição do Laboratório de Ativação Neutrônica (LAN) do IPEN - CNEN/SP por Análise por Ativação com Nêutrons Instrumental (INAA). Os mensurandos foram a concentração total de As em tecido de mexilhão (método-BIO-1), a concentração total de Co, Cr, Fe, Rb, Sc, Se e Zn em tecido de mexilhão (método-BIO-2), a concentração total de As e Sb em sedimento marinho (método-GEO-1) e a concentração total Co, Cr, Fe, Sc e Zn em sedimento marinho (método-GEO-2). Em um primeiro momento, foi realizado um estudo univariado para investigar a influência causada ao resultado final em diferentes configurações no preparo dos padrões sintéticos e no tempo de medição da atividade do mensurando no padrão sintético. Outras variáveis, como o tempo de medição da atividade do mensurando na amostra, distância entre amostra e detector e tempo de decaimento para medição da amostra foram estudadas em um processo multivariado, por meio da realização de um Planejamento Fatorial 23 completo (DOE). Os parâmetros de desempenho estudados para a validação dos métodos de medição em INAA foram: seletividade, exatidão (precisão e veracidade), linearidade, faixa de trabalho, seletividade, limite de detecção, limite de quantificação, robustez e incerteza de medição. Os métodos foram validados de acordo com as recomendações do Guia de validação do INMETRO DOQ-CGCRE-008. A estimativa das fontes de incertezas foi realizada de acordo com as recomendações do Guia para a expressão da incerteza de medição (ISO GUM) com o uso do método simulado. / The objective of this study was the validation of four measurement methods by Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA) at the Neutron Activation Laboratory (LAN) of IPEN - CNEN/SP. The measurands were: mass fraction of As in biological matrix sample (método-BIO-1), mass fraction of Co, Cr, Fe, Rb, Sc, Se and Zn in biological matrix sample (método-BIO-2), mass fraction of As and Sb in geological matrix sample (método-GEO-1) and mass fraction of Co, Cr, Fe, Sc and Zn in geological matrix sample (método-GEO-2). First, a univariate method optimization was performed to investigate the influence of the the preparation of synthetic standard (monoelemental standard and/or multielemental standard) and standard measurement times. In a second step, a multivariate method optimization was carried to verify the influence of sample measurement time, sample decay time and sample distance to detector by means of a 23 full factorial design (DOE). Investigated method performance characteristics were: selectivity, accuracy (trueness and precision), linearity, work range, selectivity, limit of detection, limit of quantification, robustness and measurement uncertainty. The methods were validated according to recommendations of INMETRO DOQ-CGCRE-008 Validation Guide. The estimate of uncertainty sources was carried out according to recommendations of Guide to the expression of uncertainty in measurement (ISO GUM) using the simulated method.

Em muitos estudos ecológicos a distribuição dos organismos vivos era considerada aleatória, uniforme ou orientada ao longo de um simples gradiente. Ao contrário disso, sabe-se que eles podem se apresentar agregados em manchas, em forma de gradientes ou em outros tipos de estruturas espaciais. Dessa forma, a descrição e incorporação da estrutura espacial para a compreensão dos fenômenos ecológicos tem se tornado cada vez mais necessária. Neste trabalho, foram discutidos aspectos relacionados à amostragem e à modelagem da estrutura de continuidade espacial, por meio da geoestatística baseada em modelo, em quatro formações florestais do Estado de São Paulo. Nas quatro formações florestais foram instaladas parcelas permanentes de 320 × 320 m e todos os indivíduos arbóreos no interior das parcelas com diâmetro maior ou igual a 5 cm foram mapeados, georreferenciados, medidos e identificados. Os modelos geoestatísticos ajustados mostraram que a percepção da estrutura de dependência espacial foi influenciada pelo tamanho e pela forma da unidade amostral. As parcelas quadradas de 20×20 m foram as que melhor descreveram a estrutura de continuidade espacial e as parcelas retangulares captaram a variabilidade da floresta. As quatro formações florestais avaliadas apresentaram estruturas espacias distintas, sendo que a Savana e Ombrófila apresentam estruturas espaciais mais pronunciadas do que as formações Estacional e Restinga. Por fim, ao comparar as estimativas geradas pela abordagem baseada em delineamento (teoria da amostragem clássica) e a abordagem baseada em modelo (geoestatística) por estudos de simulação, verificou-se que mesmo com dependência espacial os estimadores clássicos fornecem estimativas e intervalos de confiança igualmente válidos. / In many ecological studies the distribution of living organisms was considered random, uniform or oriented along a single gradient. Unlike this, it is known that they can present aggregated in patches, in the form of gradients or other types of spatial structures. Thus, the description and the incorporation of spatial structure for understanding of ecological phenomena is becoming increasingly necessary. In this work were discussed aspects related to sampling and modeling the structure of spatial continuity through model-based geostatistics on four forest formations of Sao Paulo State. In the four forest formations were installed permanent plots of 320 × 320 m. All individual trees within the plots with a diameter greater than or equal to 5 cm were mapped, georeferenced, measured and identified. The adjusted geostatistical models showed that the perception of spatial structure of dependence was influenced by the size and shape of sampling unit. The structure of spatial continuity was best described by square plots of 20 × 20 m. The rectangular plots capture the variability of the forest. The four forest formations evaluated showed distinct spatial structures. The Savanna and Dense Rain formations have spatial structures more pronounced than the Seasonal Semideciduos and Restinga formations. Finally, to compare the estimates generated by the design-based approach (classical sampling theory) and model-based approach (geostatistics) for simulation studies, was found that even with the spatial dependence, the classical estimators provide estimates and confidence intervals equally valid.

O objetivo do presente trabalho foi a otimização, via metodologia de superfície de resposta, da síntese de compósitos de nitreto de carbono grafítico e óxido de grafeno reduzido, por via úmida, para aplicação em fotodegradação de poluentes orgânicos, empregando-se como poluente-modelo o Bisfenol A (BPA) em meio aquoso e em concentrações ambientais (100 µg L-1). O nitreto de carbono foi obtido por pirólise da melamina, enquanto o óxido de grafeno reduzido foi obtido a partir do grafite por um método de Hummers modificado e posteriormente reduzido com hidrazina em refluxo após a impregnação em g-C3N4. A impregnação se baseou em auto-montagem por interação eletrostática via tratamento sonoquímico esfoliativo em pH 3,0, em que os materiais apresentam cargas opostas. Inicialmente, três fatores foram estudados para a formação dos compósitos: o teor mássico de óxido de grafite utilizado, o tempo de sonicação da mistura das suspensões dos materiais precursores esfoliados por ultrassom de ponteira e a quantidade de hidrazina utilizada para redução do óxido de grafeno. Para tanto realizou-se um planejamento inicial de dois níveis e três fatores com réplicas em todos os pontos. Após o ajuste de um modelo linear e de se determinar região ótima percorrendo-se o caminho de máxima inclinação, um Planejamento Composto Central foi utilizado para se otimizar a reação. A quantidade de hidrazina empregada não se mostrou estatisticamente significativa nos níveis estudados. As condições ótimas de síntese foram: 16% em massa de GrO, 8,5 min de sonicação da mistura. A hidrazina foi fixada em seu nível baixo (1:4 GrO em massa). A remoção do BPA chegou a aproximadamente 65% após 0,5 h de adsorção no escuro e 1 h de irradiação, utilizando-se 0,05 g L-1 do compósito. O material obtido com as condições ótimas foi aproximadamente 2,7 vezes mais ativo que o obtido com as condições encontradas na literatura. O sistema reacional apresentou baixas fotólise (3%) e adsorção no escuro (22%). Em termos texturais, o material obtido apresenta área superficial específica maior (86 m2 g-1) que a da matriz original de g-C3N4 (26 m2 g-1) sem o tratamento sonoquímico. Para o compósito otimizado, a estrutura lamelar do g-C3N4 foi preservada no compósito conforme os perfis dos difratogramas de pó. A superfície dos precursores e do compósito mostraram-se bastante puras. As análises de DRS mostraram que as propriedades de separação de carga do compósito não diferem muito do bandgap do g-C3N4 puro (2,7 eV). / The objective of this work was the optimization of the synthesis of grafitic carbon ni-tride and reduced graphene oxide composites by Response Surface Metodology for the photodegradation of organic pollutants, using bisphenol A as a model pollutant in aque-ous medium and environmental concentrations (100 µg L-1). Carbon nitride was ob-tained by pyrolysis of melamine, while the reduced graphene oxide was obtained from grafite by a modified Hummers method. The graphene oxide formed was later reduced by hydrazine in reflux after the impregnation in g-C3N4. The synthesis was based on a self-assembly via eletrostatic interaction and exfoliative sonochemical treatment at pH 3.0, condition in which the materials presented opposite charges. Initially three factors were studied for the composites fabrication: the graphite oxide mass content, the sonication period of the precursor mixture, which was exfoliated by a sonotrode and the amount of hydrazine used for reducing graphene oxide. An initial experimental design with two levels and three factors and replicas at all points was carried out. After determining a linear model and finding the optimum region along the path of steepest ascent, a Central Composite Design was performed to optmize the reaction. The amount of hydrazine employed was not statistically significant within the levels studied. The optimum conditions of syhthesis were 16% in mass of graphite oxide and 8.5 min of soni-cation of the mixture. Hydrazine was set at its low level (1:4 to GrO in mass). The BPA removal reached approximately 65% after adsorption (30 min in the dark) and 1 h of irradiation with 0.05 g L-1 composite. The obtained material according to the optimal conditions was approximately 2.7 times more active than the one obtained using the conditions found in the literature. The reaction system presented low photolysis (3%) and adsorption (22%). Texturally speaking, the obtained material had greater specific surface area (86 m2 g-1) than the original g-C3N4 matrix (26 m2 g-1). In textural terms, the g-C3N4 lamelar structure was preserved in the composite according to the powder dif-fractograms profiles. The surface of precursors and composite was quite pure. DRS analyses showed that the charge separation properties of the composite do not signifi-cantly differ from the pure g-C3N4 bandgap (2.7 eV).

O controle de processo de uma planta de fabricação de coque depende de muitas variáveis particulares de cada planta. A busca de modelos de controle próprios torna-se necessário. O presente trabalho apresenta um projeto de experimentos, em forno piloto, para investigar a influência dos principais parâmetros de controle de fabricação do coque quanto à produção e consumo de calor e utilizá-los futuramente num modelo de automação do controle do processo dessa planta. O resultado do experimento apresentou significância estatística para os fatores temperatura e umidade da mistura enfornada e para as interações entre umidade e temperatura e entre umidade e granulometria com relação ao consumo de calor e também o fator temperatura com relação ao tempo líquido de coqueificação. Além do projeto de experimentos em forno piloto foi feito também um experimento em um forno industrial cuja metodologia mostrou-se adequada para um projeto em escala industrial. Com os dados dos experimentos obtiveram-se também equações matemáticas de previsão do consumo de calor e do tempo líquido de coqueificação. / The process control of a coke plant depends on a lot of particular parameters. This work describes an experimental design in a pilot oven aiming at getting the influence of the main control factors of a coke oven battery, relating these parameters with production and heat consumption for future process control automation. The result of the experiment showed statistic significance for the factors temperature and coal blend moisture and for the interactions between temperature and coal blend moisture and between moisture and coal size on the heat consumption and also for the factor temperature on the net coking time. Theses relations can be used to develop coking control at an industrial plant. In addition to the design of experiments in a pilot oven, it was also made an experiment in an industrial battery oven whose methodology showed to be appropriated to an industrial design of experiment. With the experimental data it was possible to write mathematical equations for estimation of heating and net coking time.

Três resíduos vegetais da agroindústria do dendê foram usados como substrato para o cultivo de distintas linhagens de fungos da podridão-branca (basidiomicetos). Foram avaliados o crescimento e produção de enzimas lignocelulolíticas por fermentação em estado sólido e submerso. Os extratos enzimáticos obtidos das fermentações foram utilizados no processo de hidrólise enzimática de bagaço de cana-de-açúcar e cacho vazio do dendê previamente pré-tratados. Um total de 54 linhagens de macrofungos foram cultivadas em três formulações de biomassa de dendê em placas Petri, onde foram escolhidas 5 linhagens com crescimento mais rápido e denso. Estas cinco linhagens de macrofungos foram cultivadas em fermentação em estado sólido e avaliados pelas atividades enzimáticas dos extratos obtidos. Nestes extratos, houve predominância das atividades de lacase, peroxidase, manganês peroxidase e protease. Das cinco linhagens foram selecionadas três linhagens com predominância nas atividades oxidativas nos cultivos em fermentação em estado sólido, para serem avaliadas em fermentação submersa (monocultivos) usando meio sintético suplementado com biomassa vegetal do dendê. As atividades enzimáticas das três espécies de basidiomicetos foram comparadas com cinco linhagens fúngicas usadas frequentemente na literatura. Houve diferenças significativas em função das atividades oxidativas (lacase e peroxidases) e hidrolíticas (FPase e β-glicosidases) entre as linhagens testadas. Estas diferenças foram usadas para estabelecer subgrupos, os quais foram avaliados através da interação em placa e cocultivos em fermentação submersa. As atividades enzimáticas dos extratos obtidos de monocultivos e cocultivos apresentaram diferenças com interações predominantemente positivas entre os três basidiomicetos e T. reesei ATCC® 60787. Os monocultivos e cocultivos foram comparados em função da liberação de glicose após da hidrólise enzimática de bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado por autohidrólise. As hidrólises enzimáticas aplicando os extratos dos cocultivos obtiveram rendimento 44,7% superior quando comparadas com os monocultivos. Foi feita uma análise de misturas simplex lattice, usando como componentes os extratos dos monocultivos para a obtenção de um coquetel enzimático a fim de otimizar a liberação de glicose do bagaço de cana pré-tratado. Os resultados demostraram que os extratos com maiores atividades hidrolíticas estão correlacionadas com a maior liberação de glicose, e que os extratos com enzimas oxidativas podem melhorar o rendimento, tendo assim uma mistura ou coquetel caracterizado com enzimas hidrolíticas e oxidativas com potencial para obtenção de açúcares. Finalmente, este coquetel foi utilizado na hidrólise de cacho vazio de dendê pré-tratado fisicamente, biologicamente e biológica-físicamente (combinado) obtendo um rendimento máximo de 11,8 g.L-1 de glicose a partir de biomassa vegetal de dendê quando pré-tratada biológicafisicamente, o que correspondeu entre 40 - 60% do rendimento do rendimento obtido quando empregadas as enzimas comerciais Cellic® Ctec3 e Cellic® Ctec2. / Three vegetable residues from the palm oil industry were used as substrate for cultivation of different white rot fungi strains (basidiomycetes). The growth and production of lignocellulolytic enzymes were evaluated by solid and submerged fermentation. The enzymatic extracts obtained from fermentations were used in enzymatic hydrolysis process of pretreated sugarcane bagasse and oil palm empty bunch. Fifty-four macrofungal strains were cultivated in three formulations of oil palm biomass on Petri dishes, where 5 strains with faster and dense growth were chosen. These five macrofungal strains were cultivated in solid state fermentation and evaluated by the enzymatic activities of the extracts obtained. In these extracts, activities of laccase, peroxidase, manganese peroxidase and protease were found to be predominant. Three of the five strains were selected with predominance in oxidative activities on solid state fermentation cultures to be evaluated in submerged fermentation (monocultures) using synthetic medium supplemented with oil palm biomass. The enzymatic activities of the three basidiomycetes srtains were compared with five fungal strains frequently used in the literature. There were significant differences in function of the oxidative activities (laccase and peroxidases) and hydrolytic activities (PFase and β-glucosidases) among the tested strains. These differences were used to establish subgroups which were evaluated through the interaction in plates and cocultures in submerged fermentation. The enzymatic activities of the extracts obtained from monocultures and cocultures presented differences, with predominantly positive interactions between the three basidiomycetes and T. reesei ATCC® 60787. Monocultures and cocultures were compared as a function of the glucose release after the enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse pretreated by autohydrolysis. The enzymatic hydrolysis of the coculture extracts obtained higher percentages (maximum value 44.7%) when compared to monocultures. An analysis of simplex lattice mixtures was made using the monoculture extracts as components to obtain an enzymatic cocktail in order to optimize the glucose release of the pretreated sugarcane bagasse. The results showed that extracts with higher hydrolytic activities are correlated with the higher glucose release and extracts with oxidative enzymes can improve the sugar yield, thus having a mixture or cocktail characterized by hydrolytic and oxidative enzymes with the potential to obtain sugars. Finally, this cocktail was used in the hydrolysis of untreated, physically, biologically and biologically-physically (combined) pretreated oil palm empty bunch, obtaining a maximum yield of 11.8 gL-1 of glucose in the biomass of palm oil when pretreated biological-physically, which corresponded between 40-60% of the yield of the commercial enzymes Cellic® Ctec3 and Cellic® Ctec2.

Os efluentes corados ainda são um problema em estações de tratamento de esgoto. Os corantes normalmente apresentam estruturas complexas e difíceis de serem degradadas por processos convencionais, entrando no meio ambiente aquático e causando impacto visual, mudanças nas características físico-químicas da água, prejudicam a fotossíntese do meio e podem apresentar efeitos ecotóxicos. Para o tratamento de vários tipos de efluentes, os Processos Oxidativos Avançados (POAs) são eficientes, rápidos e promovem uma oxidação não seletiva. Os POAs podem se tornar mais eficazes com o acoplamento de outras tecnologias, como as micro-ondas. As micro-ondas não possuem energia suficiente para quebrar as ligações intermoleculares, mas quando somadas ao processo UV/H2O2 pode haver um efeito sinérgico melhorando o desempenho do POA. Neste trabalho, buscou-se a otimização do processo UV/H2O2 acoplado às micro-ondas utilizando-se uma lâmpada de descarga sem eletrodo (LDE) de Hg e Fe. Utilizou-se um planejamento experimental para estudar a degradação de uma mistura de três corantes ácidos de classes diferentes: Acid Blue 9 (C.I. 42090, triarilmetano), Acid Red 92 (C.I. 45410, xanteno) e Acid Yellow 23 (C.I. 19140, monoazo). A variável-resposta observada foi a concentração residual dos corantes medida por CLAE. As condições ótimas para o tratamento foram: concentração inicial de peróxido de hidrogênio = 125 mg L-1, pH= 6,2 e vazão = 800 mL min-1. Em 180 min de tratamento, correspondente a 45 min de irradiação alcançou-se uma degradação de 23, 20 e 98% para AB9, AR92 e AY23 respectivamente. O modelo cinético foi de pseudo 1ª ordem para o AY23, com k = (1,7 ±0,041) × 10-2 min-1 e R² = 0,990. Não foi possível determinar a cinética de degradação do AB9 e do AR92 por causa da baixa degradação alcançada (aproximadamente uma ordem de grandeza menor). A partir das análises de espectrometria de massas, observou-se um único produto de degradação: o AY23 monohidroxilado. Esse produto não apresentou ecotoxicidade para o organismo-teste L. sativa. No entanto, ele foi tóxico para o organismo D. similis, imobilizando os microcrustáceos em todas as diluições testadas. / Colored effluents are still a problem in wastewater treatment plants. Dyes usually have complex structures that are difficult to be degraded by conventional processes, thus entering into the aquatic environment and causing visual impact, changes in the water physicochemical characteristics, impairing photosynthesis, and posing ecotoxic effects. For the treatment of various types of wastewater, the Advanced Oxidation Processes (AOP) are efficient, fast and promote non-selective oxidation. AOPs can become more effective by coupling them to other technologies, such as microwaves. Microwaves do not have enough energy to break intermolecular bonds, but when coupled to the UV/H2O2 process, there may be a synergistic effect improving the AOP performance. In this study, the UV/H2O2 process coupled to microwaves, using an Hg and Fe electrodeless discharge lamp (EDL), was optimized. An experimental design was performed to study the degradation of a mixture of three acid dyes of different classes: Acid Blue 9 (C.I. 42090 , triarylmethane), Acid Red 92 (C.I. 45410, xanthene), and Acid Yellow 23 (C.I. 19140, monoazo). The observed response variable was the residual concentration of the dyes measured by HPLC. The optimum conditions for the treatment were: initial hydrogen peroxide concentration = 125 mg L- 1, pH = 6.2, and flow rate = 800 mL min-1. In 180 min of treatment, corresponding to 45 min of irradiation, it was achieved a degradation of 23, 20, and 98% for AB9, AR92, and AY23 respectively. The AY23 degradation followed a pseudo-first-order kinetic model, with k = (1.7 ±0,041) × 10-2 min-1 and R² = 0.990. It was not possible to determine the degradation kinetics of AB9 and AR92 due to the low degradation achieved (approximately one order of magnitude lower). From mass espectrometry analyses, only one degradation product was observed: monohydroxilated AY23. That product showed no ecotoxicity towards the test-organism L. sativa. However, it was toxic towards the test-organism D. similis, immobilizing the microcrustaceans in all tested dilutions.