Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:13Z : No. of bitstreams: 1 000827083.pdf: 2845300 bytes, checksum: a10a6bf4878453b759ee7bad0b028e37 (MD5) / A investigação biotecnológica acompanhada da aplicação das enzimas, combinada com o uso da engenharia genética tem sido realizada em micro-organismos para a produção de enzimas para fins industriais. Entre estas enzimas, as fitases microbianas, que catalisam a hidrólise do fitato (mio-inositol hexaquisfosfato) a mio-inositol e fosfato inorgânico, têm sido amplamente utilizadas na alimentação animal. Neste contexto, o fungo R. microsporus var. microsporus foi selecionado como bom produtor de fitases, com maiores níveis de produção encontrados na Fermentação por Biofilmes (FB) (261,30 U/mg), utilizando bagaço de cana de açúcar como fonte de carbono adicional. A morfologia do biofilme sobre suporte inerte foi analisada por MEV observando-se múltiplas hifas interligadas formando um conjunto ordenado na presença de inúmeros canais que permitem a troca eficiente de nutrientes e oxigenação. A fitase extracelular obtida foi purificada 4,18 vezes com recuperação de 4,78%, obtendo-se uma única banda de 34 kDa em SDS PAGE 12%. A temperatura ótima de atividade para a enzima purificada foi de 55ºC e o pH ótimo 4,5, sendo estável entre 30 °C e 40 °C por 120 min. Apresentou baixa estabilidade ao pH com atividade residual acima de 50% entre pH 3,0 e 5,0 por 60 min. A fitase foi ativada por íons Ca2+ e inibida por K+. A enzima foi capaz de hidrolisar fitato de sódio (Km de 0,72 mM e Vmax de 94,55 U/mg). O extrato bruto contendo fitase foi seco em Spray Dryer com diferentes adjuvantes (farelo de milho, farelo de soja, fubá, amido e maltodextrina). O farelo de soja possibilitou a maior recuperação da atividade fitásica (60%), assim como o fubá (59,5%). Considerando o uso destes dois adjuvantes, o pH ótimo de atividade para a fitase contida no extrato seco foi 4,5 e 8,5, respectivamente e a temperatura ótima de atividade de 45-50 °C. Quando utilizado fubá, a estabilidade foi mantida... / Biotechnological research, and the application of enzymes in combination with the use of genetic engineering has been carried out in microorganisms for the production of enzymes for industrial purposes. Among these enzymes, microbial phytases, which catalyze the hydrolysis of phytate (myo-inositol hexakisphosphate) to myo-inositol and inorganic phosphate, have been widely used in animal feed. In this context, the fungus R. microsporus var. microsporus was selected as a good producer of the phytase with higher production levels when grown on Biofilm Fermentation (FB) (261,30 U/mg), using sugarcane bagasse as carbon additional source. The morphology of biofilms on inert support was examined by SEM observing interconnected hyphae forming an ordered array in the presence of many channels which enables efficient exchange of nutrients and oxygen. The extracellular phytase was purified 4.18 fold with 4.78% recovery. A single protein band was obtained in 6% PAGE and confirmed by 12% SDS-PAGE as a single protein band with 34 kDa. The optimum temperature for activity was 55 °C and the optimum pH 4.5. It was completely stable at temperatures between 30 °C and 40 °C for 120 min had low pH with a residual activity of over 50% between pH 3.0 and 5.0 for 60 min. The enzyme was activated by Ca2+ and inhibited by Zn2+. The enzyme was able to hydrolyze sodium phytate with a Km=0.72 mM, Vmax= 94.55 U/mg of protein. The crude extract containing phytase was dried using Spray Dryer with different adjuvants. Soybean meal and corn meal allowed the best recovery of phytase activity 60% and 59.5%, respectively. Considering the use of these two adjuvants, the optimum pH of activity for phytase in the dry extract was 4.5 and 8.5, respectively, and the optimum of temperature of 45-50 °C. When used corn meal, the stability was maintained above 90% at pH 2.5-10.0 for 60 min. The dry phytase (corn meal) was applied to the feed...

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-26. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:48:05Z : No. of bitstreams: 1 000845451.pdf: 1302528 bytes, checksum: 450dffcecdd57a38bedcdd8672ae5b13 (MD5) / Quatro reatores anaeróbios horizontais de leito fixo e alta taxa instalados em série, com alimentação contínua foram utilizados para avaliar a remoção de matéria orgânica, coliformes e nutrientes e também a produção de metano no processo de co-digestão anaeróbia utilizando como substrato diferentes concentrações de resíduo vegetal (tomate e banana) e águas residuárias de suinocultura. Análises físico-químicas foram realizadas nos afluentes e efluentes, afim de verificar a estabilidade do sistema. Os resultados demonstraram eficiência de tamponamento no processo, mantendo pH próximo a 7,0. No primeiro reator (R1) ocorreu a maior produção volumétrica de metano com valor médio de 1,08 L CH4 (L d-1) com COV de 11 g DQO (Ld)-1. A maior produção específica de metano ocorreu no R1 no começo do ensaio 4 com valor de 0,25 L CH4 g DQOtotal removida, equivalente a 88% da DQOtotal removida foi convertida em metano. Já a produção específica de metano por g DQOdiss foi maior com aplicação da COV de 5,5 g DQO (Ld)-1 no primeiro reator. A porcentagem de CH4 no biogás diminuiu quando houve acréscimo de resíduo vegetal no afluente. O sistema (R1+R2+R3+R4) melhorou a qualidade do afluente com remoções de 99,99% de coliformes totais e termotolerantes, assim como remoções máximas de 95% de DQOtotal, 86% de DQO dissolvida, 97% de SST e 98% de SSV. No sistema também ocorreram remoções acentuadas de macro e micronutrientes (86, 75, 95, 99, 96, 63 e 83% de P-total, Mg, Zn, Cu, Mn, N total e Fe respectivamente), além da produção de lodo com relação SV/ST para fins de utilização agrícola. Análise do perfil dos reatores demonstrou que para remoção de matéria orgânica e produção de biogás seria necessário somente três reatores, mas para... / Four horizontal fixed bed and high rate reactors were used to evaluate the removal of organic matter, coliforms and nutrients and also the production of methane in anaerobic co-digestion process using as a substrate different concentrations of vegetable waste (tomato and banana) and swine wastewater. Physical and chemical analyzes were performed in the influent and effluent in order to verify system stability. The results showed buffering efficiency in the process, maintaining the pH near 7,0. The first reactor (R1) occurred the maximum volumetric production of methane with average values of 1,08 L CH4 (Ld-1) with OLR of 11 g DQO (Ld)-1. The biggest specific production of methane occurred at the beginning of the test 4 with 0,25 L CH4 g total COD removed in the R1, equivalent to 88% of total COD removed was converted to methane. The specific production of methane g dissolved COD was higher with application of OLR of 5,5 g COD (Ld) -1 the first reactor. The CH4 decreased when there was vegetable waste increase in inffluent. The system (R1+R2+R3+R4) improved the quality of the inffluent with removal of 99,99% of total and fecal coliforms as well as maximum removal of 95% of total COD, 86% of dissolved COD, 97% of TSS and 98% of VSS. The system also occurred accentuated removal of macro and micronutrients (86, 75, 95, 99, 96, 63 and 83% of total P, Mg, Zn, Cu, Mn, Fe and total nitrogen respectively), and sludge production with relationship SV/ST for agricultural use. Reactors profile analysis demonstrated removal of the organic matter and production of biogas would need only three reactors ...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-11Bitstream added on 2014-11-10T11:58:40Z : No. of bitstreams: 1 000789446.pdf: 4614191 bytes, checksum: 3111ebd7a4c392deaf9b17f621ad6c7d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Lasiodiplodia theobromae é um fungo filamentoso, causador de doenças em espécies vegetais de ampla distribuição no Brasil. Esse fungo produz exopolissacarídeo (EPS) de estrutura química não definida completamente. Além disso, o estudo de cultivo em meio quimicamente definido e os parâmetro fermentativos em bioreator ainda são limitados. Neste trabalho são apresentados a otimização da fermentação submersa de L. theobromae MMBJ em agitador orbital; o estudo de aeração em bioreator; as características reológicas dos caldos fermentativos e também as estruturas químicas dos polissacarídeos presentes no EPS e no micélio do fungo. O EPS purificado e fracionado é composto de três diferentes glucanas. Uma delas, uma β-(1→3)-(1→6)-glucana insolúvel em água fria, foi o EPS de maior rendimento (67% p/p). As outras duas são β-(1→6)-glucanas, sendo uma de 7×103 g/mol e outra de 1,8×106 g/mol. A glucana solúvel de maior peso molecular é a maior β-(1→6)-glucana já descrita e pode ser explorada para uso farmacêutico, uma vez que atividades imunomoduladoras estão associadas ao tamanho da cadeia. Dentre as fontes de carbono (sacarose P.A., sacarose comercial, glicose, frutose, lactose e melaço) e nitrogênio (nitrato de amônio, fosfato de amônio, nitrato de sódio e uréia) foram selecionados sacarose comercial e nitrato de amônio como mais adequadas para síntese de EPS. Na otimização usando DCCR 22, a formulação de meio que favoreceu síntese de produto foi composta de 56,6 g/L de sacarose comercial e 2,03 g/L de nitrato de amônio. Esse mesmo meio, quando em bioreator a 0,8 vvm (agitação fixada em 300 rpm), proporciona maior síntese de EPS, numa concentração de 7,35 g/L, sendo 1,8 g/L de β-(1→6)-glucanas e 5,5 g/L de β-(1→3)-(1→6)-glucana, após 72 h de cultivo. Diferentemente, os cultivos a 1,5 vvm favoreceram o crescimento celular, com 12,5 g/L de biomassa; máxima conversão de YX/S de 0,47... / Lasiodiplodia theobromae is phytopatogenic fungus causing gumnosis in plant species that are widely distributed in Brazil. This fungus produces exopolysaccharide (EPS) but its chemical structure is not completely defined. Furthermore, the studies of fermentation in defined medium and parameters in bioreactor cultures are still limited. This work describes the optimization using Response Surface Methodology (RSM) in orbital shaker, an aeration study in stirred-tank bioreactor, an early rheological characterization of fermentation broths, and also a refined structure evaluation from the EPS produced by L. theobromae MMBJ. The polysaccharides from mycelia were also described. Fractionated and purified EPS show the presence of three different glucans. One of them, a chilled water insoluble β-(1→3)-(1→6)- glucan, was the EPS with higher yield (67% w/w). The other two are soluble β-(1→6)- glucans, one with 7×103 g/mol and the other with 1.8×106 g/mol. The glucan with higher molecular weight is the largest β-(1→6)-glucan described and can be applied for pharmaceutical uses, since immunomodulatory effects are usually associated with molecular weight. Commercial sucrose and Ammonium nitrate were chosen among carbon (pure sucrose, commercial sucrose, glucose, fructose, lactose or sugar cane molasses) and nitrogen sources (ammonium nitrate, ammonium phosphate, sodium nitrate or urea) as most suitable for EPS biosynthesis. The Box-Behnken design using RSM showed that 56.6 g/L of commercial sucrose and 2.03 g/L of ammonium nitrate is the formulation that promotes EPS synthesis. This medium formulation was also used in bioreactor at 0.8 vvm or 1.5 vvm (agitation set at 300 rpm). The lower aeration rate promoted EPS synthesis, confirmed by the maximum EPS concentration obtained (7.35 g/L) after 72 hours. From total EPS amount, 1.8 g/L were β-(1→6)-glucans and 5.5 g/L were β-(1→3)-(1→6)-glucan. Differently, cultures at 1.5 vvm...

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária Programa de Pós-Graduação em Saúde Animal, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-05-10T14:46:30Z No. of bitstreams: 1 2017_MayaraLealFernandes.pdf: 1816437 bytes, checksum: 73715d74b27c02fa2ef3401713483bf9 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2017-05-12T10:56:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MayaraLealFernandes.pdf: 1816437 bytes, checksum: 73715d74b27c02fa2ef3401713483bf9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-12T10:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MayaraLealFernandes.pdf: 1816437 bytes, checksum: 73715d74b27c02fa2ef3401713483bf9 (MD5) / Testes de avaliação de potencial de segurança, probiótico e tecnológicos foram realizados em seis isolados de Pediococcus pentosaceus (Ac1Pd, Ac3Pd, Ac4Pd, Ac5Pd, Ac7Pd, Ac22Pd) provenientes de leite de ovelha. Os resultados obtidos demonstraram que nenhum dos isolados foi capaz de produzir aminas biogênicas ou fatores de virulência. Os isolados testados apresentaram baixa hidrofobicidade, alta capacidade de autoagregação e coagregação com L. monocytogenes ATCC 7644, L. sakei ATCC 15521 e E. faecalis ATCC 19444, porém nenhum produziu β-galactosidase e bacteriocinas. Não foi observado desenvolvimento dos isolados em pH 3 e 12, sendo que na faixa de pH de 4 a 10 o desenvolvimento foi variável. Na ausência de bile todos os isolados apresentaram desenvolvimento, observando-se supressão quando em concentrações de 0,1%, 0,3%, 0,6% e 1%. No teste de disco-difusão os isolados testados foram resistentes a oxaciclina, sulfatrimetropim e vancomicina, mas foram sensíveis ao cloranfenicol e à tetraciclina e com resultados variáveis para a penicilina G e foram resistentes à maioria dos medicamentos testados, exceto à amoxicilina tri-hidratada e ibuprofeno. Todas as culturas apresentaram alta capacidade de acidificação do leite somente após 24h e nenhum produziu exopolissacarídeos. Os isolados de P. pentosaceus foram capazes de produzir diacetil, no entanto, nenhuma cultura apresentou atividade proteolítica extracelular e a produção de autólise foi variada de 21,3% a 30,5%, após 24h. Os isolados se desenvolveram em concentrações de NaCl a 4% e 6%, porém o desenvolvimento foi menor na concentração de 10%. Por fim, todos os isolados apresentaram boa capacidade de segurança, mas aplicação limitada como probióticos e alguns aspectos de potencial tecnológico. / Potencial safety, probiotic and technological tests were performed on six isolates (Ac1Pd, Ac3Pd, Ac4Pd, Ac5Pd, Ac7Pd, Ac22Pd) from Pediococcus pentosaceus from sheep's milk. The results showed that none of the isolates were able to produce biogenic amines or virulence factors. The isolates tested showed low hydrophobicity, high self-aggregation capacity and coaggregation with L. monocytogenes ATCC 7644, L. sakei ATCC 15521 and E. faecalis ATCC 19444, but none produced β-galactosidase and bacteriocins. No growth of the isolates at pH 3 and 12 was observed, and in the pH range from 4 to 10 the growth was variable. In the absence of bile, all the isolates showed growth, with suppression at concentrations of 0,1%, 0,3%, 0,6% and 1%. In the disc-diffusion test the isolates tested were resistant to oxacicline, sulfatrimetropim and vancomycin but were sensitive to chloramphenicol and tetracycline and with variable results for penicillin G and were resistant to most of the drugs tested except for amoxicillin trihydrate and ibuprofen. All cultures showed high milk acidification capacity only after 24 hours and none produced exopolysaccharides. The isolates of P. pentosaceus were able to produce diacetyl, however, no culture showed extracellular proteolytic activity and the production of autolysis was varied from 21.3% to 30.5% after 24h. The isolates growth at concentrations of 4% and 6% NaCl, but the growth was lower at 10% concentration. Finally, all the isolates showed good safety, but limited application as probiotics and some aspects of technological potential.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ceilândia, Programa de Pós-Graduação em Ciências e Tecnologias em Saúde, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-04T20:01:05Z No. of bitstreams: 1 2018_BrunoRibeiroFreire.pdf: 2010959 bytes, checksum: 3596649c43c85a48b96fa9451d82b7d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-11T18:19:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_BrunoRibeiroFreire.pdf: 2010959 bytes, checksum: 3596649c43c85a48b96fa9451d82b7d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T18:19:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_BrunoRibeiroFreire.pdf: 2010959 bytes, checksum: 3596649c43c85a48b96fa9451d82b7d2 (MD5) Previous issue date: 2018-09-04 / Esse estudo teve como objetivos a produção de cervejas artesanais no estilo Pilsen com adição das frutas sapoti e atemoia em sua composição e a utilização de leveduras imobilizadas em sistemas micro e nanoestruturados para avaliação dos processos de fermentação alcoólica. A polpa de atemoia foi adicionada no mosto cervejeiro na concentração de 8,5% (p/v) e a polpa de sapoti na concentração de 17% (p/v). A adição de frutas aumentou o teor de compostos fenólicos totais das cervejas de atemoia (111,29 mg/100 mL) e de sapoti (77,61 mg/100 mL) em relação à cerveja sem frutas (64,00 mg/100 mL) e também aumentou o teor alcoólico das cervejas com frutas (5,0ºGL) em relação à cerveja sem frutas (4,6ºGL). Para a produção da cerveja artesanal no estilo Pilsen com o uso de leveduras imobilizadas utilizou-se a concentração de leveduras 10 % (p/v) imobilizadas em alginato 2 % (p/v). A fermentação alcoólica se completou em 6 dias, quando o teor de sólidos solúveis do mosto (14ºBrix) foi reduzido a 7,0ºBrix e a cerveja atingiu a graduação alcoólica de 4,9°GL. E no estudo do desenvolvimento de um conjugado de nanopartículas magnéticas (NPM) com as leveduras imobilizadas, as leveduras realizaram a fermentação alcoólica do mosto em 96 horas. O problema apresentado pela matriz de alginato-NPM foi que as nanopartículas de ferro se soltaram do alginato e migraram para o mosto fermentado. Na tentativa de imobilizar as NPM na matriz, foi realizado um ensaio de fermentação alcoólica com uso das leveduras imobilizadas em matriz de alginato-NPM-glutaraldeído-quitosana. Nesse ensaio as NPM ficaram ligadas na matriz e não houve escape de ferro para o mosto. Porém a difusão de substrato para dentro da levedura encapsulada ficou prejudicada e dessa forma não houve fermentação alcoólica do mosto em 96 horas. As sugestões futuras de modificações de metodologia para o uso das leveduras imobilizadas em matriz de alginato-NPM-glutaraldeído-quitosana são: diminuir o tempo de permanência das leveduras imobilizadas na solução de quitosana de 12 horas para 1 hora para que não ocorra fechamento excessivo dos poros da matriz polimérica e fazer primeiro a encapsulação das leveduras no alginato e depois a imersão dessas na solução de glutaraldeído. Dessa forma, as leveduras estarão mais protegidas da toxicidade do glutaraldeído e ainda assim, será possível o glutaraldeído fazer ligações cruzadas com a parte externa do suporte de imobilização, garantindo que as nanopartículas magnéticas fiquem presas no alginato. / This study had as objectives the production of artisanal beers in the Pilsen style with the addition of sapoti and atemoia fruits in their composition and the use of immobilized yeasts in micro and nanostructured systems for the evaluation of alcoholic fermentation processes. The atemoia pulp was added to the brewing wort at a concentration of 8.5% (w/v) and the sapoti pulp at the concentration of 17% (w/v). The addition of fruits increased the total phenolic compounds content of atemoia (111.29 mg/100 mL) and sapoti (77.61 mg/100 mL) beers compared to non-fruit beer (64.00 mg/100 mL) and also increased the alcoholic content of beers with fruit (5.0°GL) compared to non-fruit beer (4.6°GL). The concentration of 10% (w/v) yeasts immobilized in 2% (w/v) alginate was used for the production of the Pilsen style beer using immobilized yeasts. The alcoholic fermentation was completed in 6 days, when the soluble solids content of the wort (14ºBrix) was reduced to 7.0ºBrix and the beer reached the alcoholic grade of 4.9°GL. And in the study of the development of a conjugate of magnetic nanoparticles with the immobilized yeasts, the yeasts carried out the alcoholic fermentation of the wort in 96 hours. The problem presented by the alginate- magnetic nanoparticles matrix was that the iron nanoparticles were released from the alginate and migrated to the wort. In the attempt to trap the magnetic nanoparticles in the matrix, an alcoholic fermentation test was carried out using yeasts immobilized in alginate- magnetic nanoparticles -glutaraldehyde-chitosan matrix. In this assay the magnetic nanoparticles were bound in the matrix and there was no escape of iron to the wort. However, the diffusion of the substrate into the encapsulated yeast was impaired and in this way there was no alcoholic fermentation of the wort in 96 hours. Future suggestions for modifications of methodologies for the use of immobilized yeasts in alginate- magnetic nanoparticles -glutaraldehyde-chitosan matrix are: decrease the residence time of the immobilized yeasts in the chitosan solution from 12 hours to 1 hour so that there is no excessive closure of the polymer matrix pores and first encapsulating the yeasts in the alginate and then immersing them in the glutaraldehyde solution. Thus, yeasts will be more protected from the toxicity of glutaraldehyde and yet, it will be possible for glutaraldehyde to cross-link with the outside of the immobilization support, ensuring that the magnetic nanoparticles are trapped in the alginate.

Orientador: Marney Pascoli Cereda / Resumo: O polvilho azedo apresenta evidências de aumento no conteúdo de nitrogênio total no substrato na primeira fase da fermentação natural. Tal incremento pode ser originado da fixação biológica de N2 atmosférico através de bactérias de vida livre presentes no sistema fermentativo. Para investigar tal hipótese foram desenvolvidos experimentos em nível de laboratório, os quais foram fundamentados em quatro tipos de procedimentos metodológicos, sendo: (1) experimentos de quantificação de nitrogênio ao longo dos primeiros estádios da fermentação; (2) desenvolvimento de procedimentos de inoculação; (3) verificação de presença do complexo enzimático da nitrogenase via cromatografia gasosa e (4) verificação do fracionamento isotópico15N/14N no substrato via espectrometria de massa. O experimento constituiu na condução do processo fermentativo em escala de laboratório, utilizando-se três tipos de amostras de fécula de mandioca e água potável não clorada. Caracterizou-se, portanto, uma suspensão granular constituída de água sobrenadante e fécula decantada, o que determinou como principal problema o procedimento de amostragem. Dessa forma os experimentos tiveram dois procedimentos de amostragem, quais foram: (a) na fase fécula ao fundo e no líquido sobrenadante após três horas da homogeneização do conteúdo total, ou (b) amostragem na suspensão com grânulos de fécula imediatamente após a homogeneização do conteúdo dessas. Não foi detectado o complexo enzimático nitrogenase durante as primeiras 96 horas da fermentação de fécula de mandioca. Também não foi possível detectar alteração da relação isotópica N15/N14 no substrato, pois, se esta ocorreu, foi muito baixa para que fosse detectada via espectrometria de massa. Após 48 e 72 horas do início da fermentação, houve um aumento do teor de nitrogênio... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The fermented cassava starch shows evidence of an increase of the total nitrogen content in the substrate. In the first step of the natural fermentation, such increase could be due to biological fixation of atmospheric N2 by free-living bacteria present in the fermentative system. To verify this hypothesis laboratorial experiments were conducted based on four methodologies: (1) nitrogen quantification experiments during the first stages of fermentation; (2) development of inoculation procedures; (3) verification of the presence of the nitrogenase enzymatic complex by gas chromatography; (4) and verification, via mass spectrometry, of the 15N/14N isotopic fractioning in the substrate. The experiment consisted of conducting the fermentative process in the laboratory using three types of cassava starch samples mixed with non-chlorinated drinking water. There was characterized a colloidal suspension with two phases, the upper one consisting of the supernatant water and the lower one the decanted starch, what determined the main problem for the sampling procedure. The samples, therefore, were obtained by two ways: collecting the lower starch phase and the supernatant phase three hours after homogenization, and collecting the suspension immediately after homogenizing the experimental units. Three types of experimental units were used, varying according to the area of contact of atmospheric air with the supernatant water. There were no evidences of the presence of the nitrogenase enzymatic complex during the first 96 hours of cassava starch fermentation. It was detected that the concentration of nitrogen (<0,1%) in the cassava flour and in the fermenting substrate was not sufficient for a mass spectrometry detection of the N15/N14 isotopic relation. After 48 and 72 hours of the beginning of the fermentation there was a raise in the levels of nitrogen in the... (Complet abstract, click electronic address below). / Doutor

Orientador: Ricardo Andrade Reis / Banca: Izabelle Auxiliadora Molina de Almeida Teixeira / Banca: Simone de Carvalho Peixoto Nogueira / Resumo: O presente trabalho avaliou a produção de enzimas fibroliticas exógenas obtidas a partir da fermentação fúngica e sua aplicação em diferentes doses na ensilagem de milho. Para isso, o projeto foi dividido em dois experimentos, sendo o primeiro caracterizado pela produção de enzimas e sua estabilidade em condições ruminais. Cinco amostras de diferentes locais foram coletadas e 45 fungos foram isolados e avaliados quanto a produção de xilanases e celulases. O micro-organismo selecionado como o melhor produtor foi um Aspergillus niger, capaz de produzir significativas quantidades das enzimas de interesse neste estudo (7,04 e 0,09 U/mL de xilanases e celulases, respectivamente). Após, seguiu-se um ensaio de otimização das condições de cultivo do fungo e avaliação da atividade enzimática buscando a máxima produção das enzimas de interesse. As condições ótimas de pH e temperatura de reação das enzimas em estudo corresponderam a 4,6 e 3,6 para as xilanases e celulases, respectivamente, com temperatura ótima de 60ºC em ambas as enzimas. A maior produção de xilanases ocorreu com 96 e 168 horas na fermentação submersa com ou sem agitação, respectivamente. Na produção de celulases os maiores níveis enzimáticos foram observados com 120 horas de cultivo nas duas condições de crescimento (submersa com ou sem agitação). A concentração ideal de esporos a ser inoculado no meio foi de 1,5x107 e 5x107 esporos/mL nas xilanases e celulases, especificamente. O teste de estabilidade das enzimas no rúmen mostrou maior atividade de xilanases nos animais que receberam o extrato enzimático via cânula até 7 horas após a aplicação. O segundo experimento avaliou a aplicação de diferentes doses enzimáticas sobre o perfil fermentativo, composição química e estabilidade aeróbia de silagem de milho. A planta de milho foi colhida quando apresentou 27% de matéria seca ... / Abstract: The objective of this study was to evaluate the exogenous fibrolytic enzymes production by fungal fermentation and the application in different doses at ensiling of maize. The project was divided into two sub projects, the first was characterized by enzymes production and their stability in rumen conditions. Five samples were collected from different locations and 45 fungi were isolated and evaluated for xylanases and cellulases production. Among the micro-organism selected as the best producer was a Aspergillus niger, capable to produce significant quantities of interest enzymes in this study (7,04U/mL and 0,088U/mL of xylanases and cellulases, respectivamente, respectively). After, followed by a test optimization of cultive conditions the fungus and enzymatic activity seeking maximum production of the interest enzymes. Optimal conditions of pH and temperature to enzymes reaction in this study corresponded to 4.6 and 3.6 for xylanase and cellulase, respectively, with optimum temperature of 60 ° C for both enzymes. The highest xylanases production occurred at 96 and 168 hours by submerged fermentation with or without agitation, respectively. Higher cellulase production was observed in 120 hours of cultive in two growth conditions (submerged with or without agitation). Optimal concentration of spores in the medium to be inoculated was 1.5 x107 and 5x107 spores / ml for xylanases and cellulases, specifically. Stability test of the enzymes in the rumen showed a greater xylanase activity in animals that received the enzyme extract via cannula until 7 hours after application. The second experiment evaluated the application of different levels of enzymes at ensiling of maize on the fermentation characteristics, chemical composition and aerobic stability of corn silage. The plant corn was harvested with 27% of dry matter and divided into four treatments (control - without enzymes, E5 - Silage ... / Mestre

Orientadora: Márcia Justino Rossini Mutton / Banca: Clóvis Parazzi / Banca: Leonardo Lucas Madaleno / Resumo: Os biocombustíveis apresentam grande importância para suprir a demanda global de energia. São produzidos a partir de biomassa vegetal, emitem menor quantidade de dióxido de carbono e partículas poluentes ao ambiente quando utilizados apresentando grande vantagem por serem combustíveis renováveis. Entre as matérias-primas com potencial para produção de etanol destaca-se o sorgo sacarino. Este estudo objetivou comparar o processamento do genótipo CVSW80007 (sorgo sacarino) e da cultivar RB966928 (cana-de-açúcar) para produção de bioetanol em início de safra. Foram realizadas análises de Brix, pH, AR, ART, acidez total, compostos fenólicos totais e amido do caldo extraído, caldo clarificado e mosto; análises microbiológicas e análises do vinho, calculando-se os rendimentos, eficiência e produtividade. Os resultados indicaram melhores índices de Brix, AR, ART, Compostos fenólicos e Amido para a cana-de-açúcar. O desenvolvimento do processo fermentativo ocorreu de forma adequada para ambas, com produção de maior teor alcoólico no vinho decorrente de mosto de cana-de-açúcar. A levedura FT-858 apresentou maior porcentagem de viabilidade celular. A produtividade de etanol na cana-de-açúcar foi de 551,67 L/ha/mês e no sorgo sacarino foi de 466,4 L/ha/mês. / Abstract: Biofuels have a great importance to supply the global energy demand. These fuels are produced from plant's biomass, they emit less carbon dioxide and particulate pollutants to the environment when used and have great advantage of being renewable fuels. Among the raw materials with potential to produce ethanol sweet sorghum stands out. This study aimed to compare the processing of genotype CVSW80007 (sweet sorghum) and the RB966928 (sugar cane) cultivar for bioethanol production in early season. Analyses of Brix, pH, AR, ART, phenolic compounds and extracted juice starch, clarified juice and must; microbiological and wine analyzes and efficiency and productivity were calculated. The results indicated better rates of Brix, AR, ART, phenolic compounds and starch for sugar cane. The development of fermentation occurred appropriately for both, and the wine produced from sugarcane must had higher alcohol content. The FT-858 yeast presented higher percentage of cell viability. The ethanol productivity in sugar cane was 551.67 L/ha/month and for sweet sorghum was 466.4 L/ha/month. / Mestre

Orientador: Roberto Alves de Oliveira / Coorientador: Valderi Duarte Leite / Banca: Leonardo Lucas Madaleno / Banca: Valéria Del Nery / Resumo: Quatro reatores anaeróbios horizontais de leito fixo e alta taxa instalados em série, com alimentação contínua foram utilizados para avaliar a remoção de matéria orgânica, coliformes e nutrientes e também a produção de metano no processo de co-digestão anaeróbia utilizando como substrato diferentes concentrações de resíduo vegetal (tomate e banana) e águas residuárias de suinocultura. Análises físico-químicas foram realizadas nos afluentes e efluentes, afim de verificar a estabilidade do sistema. Os resultados demonstraram eficiência de tamponamento no processo, mantendo pH próximo a 7,0. No primeiro reator (R1) ocorreu a maior produção volumétrica de metano com valor médio de 1,08 L CH4 (L d-1) com COV de 11 g DQO (Ld)-1. A maior produção específica de metano ocorreu no R1 no começo do ensaio 4 com valor de 0,25 L CH4 g DQOtotal removida, equivalente a 88% da DQOtotal removida foi convertida em metano. Já a produção específica de metano por g DQOdiss foi maior com aplicação da COV de 5,5 g DQO (Ld)-1 no primeiro reator. A porcentagem de CH4 no biogás diminuiu quando houve acréscimo de resíduo vegetal no afluente. O sistema (R1+R2+R3+R4) melhorou a qualidade do afluente com remoções de 99,99% de coliformes totais e termotolerantes, assim como remoções máximas de 95% de DQOtotal, 86% de DQO dissolvida, 97% de SST e 98% de SSV. No sistema também ocorreram remoções acentuadas de macro e micronutrientes (86, 75, 95, 99, 96, 63 e 83% de P-total, Mg, Zn, Cu, Mn, N total e Fe respectivamente), além da produção de lodo com relação SV/ST para fins de utilização agrícola. Análise do perfil dos reatores demonstrou que para remoção de matéria orgânica e produção de biogás seria necessário somente três reatores, mas para... / Abstract: Four horizontal fixed bed and high rate reactors were used to evaluate the removal of organic matter, coliforms and nutrients and also the production of methane in anaerobic co-digestion process using as a substrate different concentrations of vegetable waste (tomato and banana) and swine wastewater. Physical and chemical analyzes were performed in the influent and effluent in order to verify system stability. The results showed buffering efficiency in the process, maintaining the pH near 7,0. The first reactor (R1) occurred the maximum volumetric production of methane with average values of 1,08 L CH4 (Ld-1) with OLR of 11 g DQO (Ld)-1. The biggest specific production of methane occurred at the beginning of the test 4 with 0,25 L CH4 g total COD removed in the R1, equivalent to 88% of total COD removed was converted to methane. The specific production of methane g dissolved COD was higher with application of OLR of 5,5 g COD (Ld) -1 the first reactor. The CH4 decreased when there was vegetable waste increase in inffluent. The system (R1+R2+R3+R4) improved the quality of the inffluent with removal of 99,99% of total and fecal coliforms as well as maximum removal of 95% of total COD, 86% of dissolved COD, 97% of TSS and 98% of VSS. The system also occurred accentuated removal of macro and micronutrients (86, 75, 95, 99, 96, 63 and 83% of total P, Mg, Zn, Cu, Mn, Fe and total nitrogen respectively), and sludge production with relationship SV/ST for agricultural use. Reactors profile analysis demonstrated removal of the organic matter and production of biogas would need only three reactors ... / Mestre

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-06-21T16:50:40Z No. of bitstreams: 1 CLÓVIS GOUVEIA DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEA 2002..pdf: 10036817 bytes, checksum: 7ba47fa9f0ab5993b7de50abc9c704d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-21T16:50:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CLÓVIS GOUVEIA DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEA 2002..pdf: 10036817 bytes, checksum: 7ba47fa9f0ab5993b7de50abc9c704d3 (MD5) Previous issue date: 2002-08 / Capes / 0 objetivo do presente trabalho foi desenvolver um sistema micro-industrial de processamento da vagem da algaroba, visando à obtenção de uma aguardente bidestilada e outra bidestilada e pré-envelhecida em barris de carvalho. Para atingir este objetivo foi necessário estudar: a) a concentração do mosto entre 10o e 20°Brix, no sentido de obter o Brix ideal para fermentação; b) a fermentação natural e fermentação com o uso de fermento selecionado (Sacharomyces cerevisiae) monitorando-se de hora em hora o °Brix, pH, grau alcoólico e temperatura; c) o processo de destilação monitorando-se o grau alcoólico a temperatura do alambinque e na saída do condensador; d) determinar durante o processo fermentativo as análises físico-químicas do teor de sólidos solúveis (°Brix), Grau alcoólico, açúcares redutores, açúcares totais e pH; e) Determinar o rendimento industrial do processo; f) Após obtenção do produto bidestilado, determinar os parâmetros relacionados com a qualidade do produto (acidez total, ésteres, aldeídos, álcoois superiores, cobre e metanol; g) Análise sensorial do produto bidestilado e bidestilado pré- envelhecido em barris de carvalho. O processo consistiu em executar as etapas: 1) recepção e seleção, 2) pesagem, 3) corte da vagem, 4) trituração da vagem, 5) filtração e prensagem, 6) preparação do mosto, 7) fermentação (fermento industrial e fermento natural), 8) destilação, 9) Bidestilação, 10) envelhecimento e 11) acondicionamento. Os resultados obtidos foram: a) Na fermentação observou-se que o melhor teor de sólidos solúveis médio foi de 19°Brix e um valor residual não fermentável de 2°Brix; b) Para o processo de extração o melhor resultado foi a uma pressão de 50 kgf/cm2 com prensagem manual ou 250 kgf/cm2 com prensa automática a uma diluição 1:2(1 kg de vagem/ 2 kg dágua); c) Para o processo de fermentação natural o rendimento foi de 99,7% na fermentação e um teor alcoólico de 10,5°GL. d) O melhor rendimento industrial foi de 52% obtido no experimento 6, onde os rendimentos da extração, fermentação e destilação foram de 72%, 92% e 80,3%, respectivamente; e) as aguardentes bidestilada e bidestilada pré- envelhecida encontram-se dentro dos padrões recomendados pela legislação; f) Na análise sensorial o sabor não difere significativamente entre as duas aguardentes (bidestilada e bidestilada pré-envelhecida), no entanto existe diferença significativamente em relação ao seu aroma. / The objective of the present work was to develop a personal computer-industrial system of processing of the bean of the algaroba, seeking to the obtaining of a liquor bidestilada and other bidestilada and pré-aged in oak barreis. To reach those objective it was necessary to study: the) The concentration of the must between 10 and 20 °Brix, in the sense of obtaining ideal Brix for fermentation; b) The natural fermentation and the fermentation with use of selected ferment (Sacharomyces cerevisiae) being monitored of hour in hour Brix, pH, alcoholic degree and temperature; c) The distillation process being monitored the alcoholic degree the temperature of the still and in the exit of the condensador; d) To determine during the process fermentativo the physical-chemical analyses of the tenor of soluble solids (°Brix), alcoholic Degree, Sugars reducers, total Sugars and pH; and) To determine the industrial revenue of the process; f) After the obtaining of the product bidestilado, to determine the parameters related with the quality of the product (total acidity, ésteres, aldehydes, superior alcohols, copper and methanol; g) Sensorial analysis of the product bidestilado and pré-aged bidestilado in oak barreis. The process consisted of executing the stages: 1) Reception and Selection; 2) Pesagem; 3) It cuts of the bean; 4) Trituração of the bean; 5) Filtration and prensagem; 6) Preparation of the must; 7) Fermentation (I ferment industrial and I ferment natural); 8) Distillation; 9) Bidestilação; 10) Aging and 11) Acondicionamento. The obtained results were: a) In the fermentation it was observed that the best tenor of soluble solids médium was of 19 "Brix and a value residual non fermentável of 2 °Brix; b) Para the extraction process the best result was the a pressure of 50 kgf/cm with manual prensagem or 250 kgf/cm with automatic press to a dilution of 1:2 (1 kg of vagem/2 kg of water); c) Para the process of natural fermentation the revenue was of 99,7% in the fermentation and an alcoholic tenor of 10,5 °GL; d) THE best industrial revenue was of 52% obtained in the experiment 6, where the revenues of the extraction, fermentation and distillation were of 72%, 92% and 80,3%, respectively; and) The liquors bidestiladas and pré-aged bidestilada are inside of the patterns recommended by the legislation; f) In the sensorial analysis the flavor doesn't differ significantly among the two liquors (bidestilada and pré-aged bidestilada), however significant difference exists in relation to your aroma.