Orientador: Maria Aparecida Mauro / Coorientador: Mariano Oscar Aníbal Ibañez Rojas / Banca: João da Paixão Soares / Banca: Lucídio Molina Filho / Banca: Javier Telis Romero / Banca: José Antonio Gomes Vieira / Resumo: A vinagreira (Hibiscus sabdariffa L) é uma hortaliça não convencional de uso expressivo em todo o mundo, apesar disso, suas folhas geralmente são ignoradas e descartadas. No Brasil, a importância da planta é decorrente da utilização das folhas na alimentação humana e seu maior consumo é verificado no Maranhão, sendo o principal ingrediente do "cuxá", comida típica desse Estado. No entanto, a alta perecibilidade do alimento não permite a sua comercialização e/ou consumo para outras regiões do país. Assim, o desenvolvimento de técnicas de conservação, como a secagem, tornam-se fundamentais para o aumento da vida útil do produto. Neste sentido, objetivou-se avaliar o processo de secagem em leito de espuma (foam mat drying) do cuxá e caracterizar os pós de cuxá formados, com o intuito de obter um novo produto com qualidade nutricional, contribuindo com indústrias regionais de pequeno porte e com diminuição de perdas pós-colheita da vinagreira. A secagem foi conduzida em três temperaturas (60 ºC, 70 ºC e 80 ºC) e duas concentrações de agentes espumantes (5 g de Emustab/100 g de cuxá e 10 g de Albumina/100 g de cuxá), selecionadas a partir de testes com todas as combinações entre as proporções de 0 (controle), 5, 7,5 e 10 g de Albumina /100 g de cuxá e 0 (controle), 5, 7,5 e 10 g de Emustab /100 g de cuxá. Os critérios de seleção para a escolha das concentrações de agentes espumantes foram baseados na densidade (kg/m3), overrun, estabilidade e cor das espumas. A vida útil dos pós... / Abstract: Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) is an unconventional vegetable of expressive use throughout the world, yet its leaves are usually ignored and discarded. In Brazil, the importance of the plant is due to the use of leaves in human consumption and its greatest consumption is verified in Maranhão, being the main ingredient of cuxá, typical food of this State. However, the high perishability of the food does not allow its commercialization and/or consumption to other regions of the country, so the conservation techniques development such as drying, become essential to increase the shelf life of the product. In this sense, the objective was to evaluate the foam mat drying process of cuxá and to characterize their powders in order to obtain a new product with nutritional quality, contributing to the small food industries development and reduction of postharvest losses of Roselle. Drying was conducted at three temperatures (60 ° C, 70 ° C and 80 ° C) and two concentrations of foaming agents (5 g Emustab /100 g cuxá and 10 g Albumin /100 g cuxá), selected from tests with all combinations Between the proportions of 0 (control), 5, 7.5 and 10 g of Albumin /100 g of cuxá and 0 (control), 5, 7,5 and 10 g of Emustab /100 g of cuxá. The selection criteria for the choice of foaming concentrations were based on the density (kg / m3), overrun, stability and color of the foams. The shelf life of powders with 10 g of albumin / 100 g of cuxá after 0, 10, 20, 40 and 60 days were evaluated at ... / Doutor

Philosophiae Doctor - PhD / The invasion by Striga in most cereal crop fields in Africa has posed an acute threat to food security and socioeconomic integrity. Consequently, numerous technological and research developments have been made to minimize and even control the Striga impacts on crop production. So far, efforts to control Striga have primarily focused on the manipulation of the genetics of the host crops, as well as understanding the phenological and physiological traits, along with the chemical composition of the weed.

Orientador: Célia Maria Landi Franco / Banca: Manuel Salvador Vicente Plata Oviedo / Banca: Vânia Regina Nicoletti Telis / Resumo: Amido resistente tipo 3 (AR3) é o amido ou fração de amido que não sofre a ação das enzimas digestivas do trato gastrointestinal, sendo constituído principalmente por amilose retrogradada devido à sua forte tendência à reassociação. A sonicação é um tratamento físico capaz de quebrar as cadeias de amido em tamanhos moleculares menores por meio de cavitação. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ultrassom seguido da desramificação do amido com isoamilase na formação de AR3 e suas características estruturais a partir de amidos de ervilha rugosa (AER) e de milho com alto teor de amilose (AMAA). Suspensões de amido (6,5% m/v) foram gelatinizadas por autoclavagem (121oC/30 min), submetidas ao tratamento com ultrassom a uma frequência de 30 KHz, potência de 30 W por diferentes tempos (0, 5, 10 e 15 min), desramificados com isoamilase (3U/g amido), autoclavados (121°C/30min), resfriados (4oC/24h), precipitados com etanol e liofilizados. Os amidos nativos e modificados foram caracterizados quanto ao teor de amilose, tamanho molecular dos componentes do amido (GPC), distribuição do comprimento das cadeias ramificadas da amilopectina (HPAEC-PAD), padrão cristalino e cristalinidade relativa (difração de raios-X), propriedades térmicas (DSC) e teor de AR3. Os AER e AMAA nativos tiveram 43,2 e 50,3 % de amilose, respectivamente, padrão cristalino tipo B e alta proporção de cadeias laterais longas da amilopectina (GP ≥37). A sonicação provocou, em ambos os amidos, a degradação das cadeias de maior comprimento (GP ≥37) e aumento na proporção de cadeias menores (GP 1 -5 e 6 - 12) da amilopectina, enquanto causou o rompimento das cadeias de materiais intermediários e cadeias mais longas de amilose à frações de menor massa molecular com maior capacidade de complexação com iodo. As entalpias de gelatinização e a cristalinidade relativa... / Abstract: Resistant starch type 3 (RS3) is starch or the fraction of starch that does not suffer the action of digestive enzymes from the gastrointestinal tract and is mainly composed of retrograded amylose due to its greater tendency to reassociation. Sonication is a physical treatment capable of breaking down starch chains into smaller molecular size fractions by cavitation. The aim of this study was to evaluate the effect of ultrasound followed by starch debranching with isoamylase on the formation AR3 and their structural characteristics from wrinkled pea starch (WPS) and high amylose maize starch (HAMS). Starch suspensions (6.5% w/v) were gelatinized by autoclaving (121°C/30 min), subjected to ultrasound treatment at a frequency of 30 kHz, power of 30 W for different times (0, 5, 10 and 15 min), debranched by isoamylase (3U/g for 48 h), autoclaved (121 °C/30 min), cooled (4°C/24h), ethanol precipitated and lyophilized. The native and modified starches have been characterized as the apparent amylose content, molecular size distribution of starch components (GPC), amylopectin branched-chain length distribution (HPAEC-PAD), X-ray pattern and relative crystallinity (X-ray diffraction), thermal properties (DSC) and RS content. The native WPS and HAMS had 43,2 and 50,3% of amylose, respectively, B-type crystalline pattern and a high proportion of long branch chains of amylopectin (GP ≥37). Sonication resulted in degradation of the longer chains (DP ≥37) and increase in the proportion of smaller chains (GP 1-5 and 6-12) of amylopectin for both the starches, while caused a break of the intermediate material and longer amylose chains in smaller molecular weight amylose fractions with higher capacity of iodine complexing. The retrogradation enthalpy and relative crystallinity of the modified starches increased with increasing sonication time, independent of the starch source. Gelatinized... / Mestre

Orientador: Roberto da Silva / Banca: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez / Banca: Eduardo da Silva Martins / Resumo: Xilanases são enzimas que agem na despolimerização da cadeia de xilana, principal componente da hemicelulose. Elas possuem diversas aplicações industriais tais como, na indústria de alimentos, do papel e de bioenergia. Neste contexto, há destaque para a produção de xilo-oligossacarídeos (XOS), que são considerados prebióticos. Estes possibilitam que probióticos sejam capazes de modular positivamente a microbiota intestinal, causando benefícios ao indivíduo hospedeiro. Nesse sentido, a busca de xilanases microbianas destaca-se como uma estratégia sustentável para a produção de prebióticos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi purificar e caracterizar uma xilanase do fungo Myceliophthora heterothallica F.2.1.4 e aplicar esta e duas xilanases recombinantes GH11 do referido fungo para obtenção de XOS. A enzima nativa purificada, com massa molecular estimada em 27 kDa, apresentou atividade máxima em pH 4,5 e 65 °C, e manteve média maior que 90% de sua atividade residual quando exposta a temperaturas entre 30 e 60 °C por 1 hora. Essa enzima pode ser caracterizada como uma endoxilanase pertencente à família GH11. Foram produzidos XOS do bagaço pré-tratado com ozonólise seguida de extração alcalina, xilana extraída do bagaço in natura e xilana beechwood. Os produtos da hidrólise enzimática dos diferentes substratos foram identificados por eletroforese capilar e/ou HPAE-PAD, sendo que o hidrolisado de xilana beechwood pela xilanase nativa purificada, após 12 horas de hidrólise,... / Abstract: Xylanases are enzymes that act in depolymerization of the xylan chain, the main component of hemicellulose. They have various industrial applications such as, food, paper and bioenergy industries. In this context, highlight the production of xylooligosaccharides (XOS), which are considered prebiotics. The XOS can be used with probiotic microorganisms to be able to positively modulate an intestinal microbiota, presenting benefits to the individual host. In this sense, a search for microbial xylanases stands out as a sustainable strategy for a production of prebiotics. Therefore, the objective of this work was to purify and characterize an xylanase of the fungus Myceliophthora heterothallica F.2.1.4 and to apply two recombinant enzymes of the same fungus to produce XOS. The enzyme, with the molecular weight estimated at 27 kDa, is at the maximum temperature of 4.5 and 65 °C, and continues more than 90% of its residual activity when exposed to temperatures between 30 and 60 °C for 1 hour. The purified native enzyme is presented as an endoxylanase for the GH11 family. XOS was produced from pretreated bagasse with ozonolysis followed by alkaline extraction, xylan extracted from the bagasse in natura and beeechwood xylan. The products of the enzymatic hydrolysis of the different substrates were identified by capillary electrophoresis and/or HPAE-PAD, being that the beechwood Xylan hydrolysate by xylanase purified native, after 12 hours of hydrolysis, showed 234.2 mg/g of xylan. Evaluated enzymes have potential for applications in the production of xylooligosaccharides for use as prebiotics / Mestre

Orientador: Crispin Humberto Garcia Cruz / Banca: Silvia Messias Bueno / Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi / Resumo: Biossurfactantes são grupos de compostos químicos produzidos por bactérias, fungos e leveduras através da biodegradação de matérias-primas renováveis. Tais compostos possuem característica anfipática, agindo como emulsificantes de hidrocarbonetos. São polímeros que formam micelas que se acumulam na interface entre líquidos de diferentes graus de polaridade. A utilização de biossurfactantes tornou-se uma alternativa bastante interessante em substituição aos surfactantes sintéticos, pois geram menor impacto ambiental devido à sua biodegradabilidade, diversidade estrutural e baixa toxicidade. O abacaxi é uma fruta tropical muito consumida no Brasil, principalmente o suco e a fruta "in natura", gerando assim uma grande quantidade de resíduos como a casca e o talo de abacaxi. O presente trabalho teve como objetivo a produção de biossurfactante por meio da fermentação dos resíduos hidrolisados do processamento do abacaxi (Ananas comosus), por Candida tropicalis. A hidrólise foi realizada utilizando diferentes concentrações de ácido sulfúrico submetidas a diferentes tempos de aquecimento em autoclave. Foram realizadas análises de açúcares, composto fenólico e produção de biossurfactantes. Os resultados indicaram que a melhor concentração de ácido sulfúrico para realização da hidrólise foi 2,5% de H2SO4 com tempo de aquecimento de 15 minutos. A desintoxicação diminuiu a quantidade de compostos fenólicos. Foi determinada a melhor forma da produção de biossurfactantes por fermentação... / Abstract: Biosurfactants are groups of chemical compounds produced by bacteria, fungi and yeasts through the biodegradation of renewable raw materials. Such compounds have amphipathic properties, acting as hydrocarbon emulsifiers. They are polymers that form micelles that accumulate at the interface between liquids of different degrees of polarity. The use of biosurfactants has become a rather interesting alternative to synthetic surfactants because they generate less environmental impact due to their biodegradability, structural diversity and low toxicity. Pineapple is a tropical fruit very consumed in Brazil, mainly the juice and the fruit "in natura", thus generating a great amount of residues like the pell and the stem of pineapple. The present work had as objective the production of biosurfactant by means of the fermentation of the hydrolyzed residues of the processing of the pineapple (Ananas comosus), by Candida tropicalis. The hydrolysis was performed using different concentrations of sulfuric acid submitted to different autoclaving times. Analyzes of sugars, phenolic compounds and biosurfactants production were carried out. The results indicated that the best sulfuric acid concentration for the hydrolysis was 2.5% H2SO4 with a heating time of 15 minutes. Detoxification decreased the amount of phenolic compounds. The best form of biosurfactant production was determined by fermentation for 12 hours and using the hydrolysates of pineapple peel, pineapple stem and glucose at 5% ... / Mestre

[ES] El objetivo de esta tesis doctoral es evaluar la técnica de imagen hiperespectral en el rango visible e infrarrojo cercano, en combinación con técnicas quimiométricas para la evaluación de la calidad de la fruta en poscosecha de manera eficaz y sostenible. Con este fin, se presentan diferentes estudios en los que se evalúa la calidad de algunas frutas que por su valor económico, estratégico o social, son de especial importancia en la Comunidad Valenciana como son el caqui 'Rojo Brillante', la granada 'Mollar de Elche', el níspero 'Algerie' o diferentes cultivares de nectarina. En primer lugar se llevó a cabo la monitorización de la calidad poscosecha de nectarinas 'Big Top' y 'Magique' usando imagen hiperespectral en reflectancia y transmitancia. Al mismo tiempo se evaluó la transmitancia para la detección de huesos abiertos. Se llevó a cabo también un estudio para distinguir los cultivares 'Big Top' y "Diamond Ray", los cuales poseen un aspecto muy similar pero sabor diferente. En cuanto al caqui 'Rojo Brillante', la imagen hiperespectral fue estudiada por una parte para monitorear su madurez, y por otra parte para evaluar la astringencia de esta fruta, que debe ser completamente eliminada antes de su comercialización. Las propiedades físico-químicas de la granada 'Mollar de Elche' fueron evaluadas usando imagen de color e hiperespectral durante su madurez usando la información de la fruta intacta y de los arilos. Finalmente, esta técnica se usó para caracterizar e identificar los defectos internos y externos del níspero 'Algerie'. En la predicción de los índices de calidad IQI y RPI usando imagen en reflectancia y transmitancia se obtuvieron valores de R2 alrededor de 0,90 y en la discriminación por firmeza, una precisión entorno al 95 % usando longitudes de onda seleccionadas. En cuanto a la detección de huesos abiertos, el uso de la imagen hiperespectral en transmitancia obtuvo un 93,5 % de clasificación correcta de frutas con hueso normal y 100 % con hueso abierto usando modelos PLS-DA y 7 longitudes de onda. Los resultados obtenidos en la clasificación de los cultivares 'Big Top' y 'Diamond Ray' mostraron una fiabilidad superior al 96,0 % mediante el uso de modelos PLS-DA y 14 longitudes de onda seleccionadas, superando a la imagen de color (56,9 %) y a un panel entrenado (54,5 %). Con respecto al caqui, los resultados obtenidos indicaron que es posible distinguir entre tres estados de madurez con una precisión del 96,0 % usando modelos QDA y se predijo su firmeza obteniendo un valor de R2 de 0,80 usando PLS-R. En cuanto a la astringencia, se llevaron a cabo dos estudios similares en los que en el primero se discriminó la fruta de acuerdo al tiempo de tratamiento con altas concentraciones de CO2 con una precisión entorno al 95,0 % usando QDA. En el segundo se discriminó la fruta de acuerdo a un valor de contenido en taninos (0,04 %) y se determinó qué área de la fruta era mejor para realizar esta discriminación. Así se obtuvo una precisión del 86,9 % usando la zona media y 23 longitudes de onda. Los resultados obtenidos para la granada indicaron que la imagen de color e hiperespectral poseen una precisión similar en la predicción de las propiedades fisicoquímicas usando PLS-R y la información de la fruta intacta. Sin embargo, cuando se usó la información de los arilos, la imagen hiperespectral fue más precisa. En cuanto a la discriminación del estado de madurez usando PLS-DA, la imagen hiperespectral ofreció mayor precisión, 95,0 %, usando la información de la fruta intacta y del 100 % usando la de los arilos. Finalmente, los resultados obtenidos para el níspero indicaron que la imagen hiperespectral junto con el método de clasificación XGBOOST pudo discriminar entre muestras con y sin defectos con una precisión del 97,5 % y entre muestras sin defectos o con defectos internos o externos con una precisión del 96,7 %. Además fue posible distinguir entre los dife / [CA] L'objectiu de la present tesi doctoral se centra en avaluar la capacitat de la imatge hiperespectral en el rang visible i infraroig pròxim, en combinació amb mètodes quimiomètrics, per a l'avaluació de la qualitat de la fruita en post collita de manera eficaç i sostenible. A aquest efecte, es presenten diferents estudis en els quals s'avalua la qualitat d'algunes fruites que pel seu valor econòmic, estratègic o social, són d'especial importància a la Comunitat Valenciana com són el caqui 'Rojo Brillante', la magrana 'Mollar de Elche', el nispro 'Algerie' o diferents cultivares de nectarina. En primer lloc es va dur a terme la monitorització de la qualitat post collita de nectarines 'Big Top' i 'Magique' per mitjà d'imatge hiperespectral en reflectància i trasnmitancia. Així mateix es va avaluar la transmitància per a la detecció d'ossos oberts. Es va dur a terme també un estudi per distingir els cultivares 'Big Top' i 'Diamond Ray', els quals posseeixen un aspecte molt semblant però sabor diferent. Pel que fa al caqui 'Rojo Brillante', la imatge hiperespectral va ser estudiada d'una banda per a monitoritzar la seua maduresa, i per un altre costat per avaluar l'astringència, que ha de ser completament eliminada abans de la seua comercialització. Les propietats fisicoquímiques de la magrana 'Mollar de Elche' van ser avaluades per la imatge de color i hiperespectral durant la seua maduresa usant la informació de la fruita intacta i els arils. Finalment, aquesta tècnica es va fer servir per caracteritzar i identificar els defectes interns i externs del nispro 'Algerie'. En la predicció dels índexs de qualitat IQI i RPI usant imatge en reflectància com en trasnmitancia es van obtindre valors de R2 al voltant de 0,90 i en la discriminació per fermesa una precisió entorn del 95,0 % utilitzant longituds d'ona seleccionades. Pel que fa a la detecció d'ossos oberts, l'ús de la imatge hiperespectral en transmitància va obtindre un 93,5 % classificació correcta de fruites amb os normal i 100 % amb os obert usant models PLS-DA i 7 longituds d'ona. Els resultats obtinguts en la classificació dels cultivares 'Big Top' i 'Diamond Ray' van mostrar una fiabilitat superior al 96,0 % per mitjà de l'ús de models PLS-DA i 14 longituds d'ona, superant a la imatge de color (56,9 %) i a un panell sensorial entrenat (54,5 %). Quant al caqui, els resultats obtinguts van indicar que és possible distingir entre tres estats de maduresa amb una precisió del 96,0 % usant models QDA i es va predir la seua fermesa obtenint un valor de R2 de 0,80 usant PLS-R. Pel que fa a l'astringència, es van dur a terme dos estudis similars en què el primer es va discriminar la fruita d'acord al temps de tractament amb altes concentracions de CO2 amb una precisió al voltant del 95,0 % usant QDA. En el segon, es va discriminar la fruita d'acord a un valor de contingut en tanins (0,04 %) i es va determinar quina part de la fruita era millor per a realitzar aquesta discriminació. Així es va obtindre una precisió del 86,9 % usant la zona mitjana i 23 longituds d'ona. Els resultats obtinguts per la magrana van indicar que la imatge de color i hiperespectral posseïxen una precisió semblant a la predicció de les propietats fisicoquímiques usant PLS-R i la informació de la fruita intacta. No obstant això, quan es va usar la informació dels arils, la imatge hiperespectral va ser més precisa. Quant a la discriminació de l'estat de maduresa usant PLS-DA, la imatge hiperespectral va oferir major precisió (95,0 %) usant la informació de la fruita intacta i del 100 % usant la dels arils. Finalment, els resultats obtinguts pel nispro indiquen que la imatge hiperespectral juntament amb el mètode de classificació XGBOOST va poder discriminar entre mostres amb i sense defectes amb una precisió del 97,5 % i entre mostres sense defectes o amb defectes interns o externs amb una precisió del 96,7 %. A més, va ser possible distingir entre / [EN] The objective of this doctoral thesis is to evaluate the potential of the hyperspectral imaging in the visible and near infrared range in combination with chemometrics for the assessment of the postharvest quality of fruit in a non-destructive, efficient and sustainable manner. To this end, different studies are presented in which the quality of some fruits is evaluated. Due to their economic, strategic or social value, the selected fruits are of special importance in the Valencian Community, such as Persimmon 'Rojo Brillante', the pomegranate 'Mollar de Elche', the loquat 'Algerie' or different nectarine cultivars. First, the quality monitoring of 'Big Top' and 'Magique' nectarines was carried out using reflectance and transmittance images. At the same time, transmittance was evaluated for the detection of split pit. In addition, a classification was performed to distinguish the 'Big Top' and 'Diamond Ray' cultivars, which look very similar but have different flavour. Whereas that for the 'Rojo Brillante' persimmon, the hyperspectral imaging was studied on the one hand to monitor its maturity, and on the other hand to evaluate the astringency of this fruit, which must be completely eliminated before its commercialization. The physicochemical properties of the 'Mollar de Elche' pomegranate were evaluated by means of hyperspectral and colour imaging during its maturity using the information from the intact fruit and arils. Finally, this technique was used to characterise and identify the internal and external defects of the 'Algerie' loquat. In the prediction of the IQI and RPI quality indexes using reflectance and transmittance images, R2 values around 0.90 were obtained and in the discrimination according to firmness, accuracy around 95.0 % using selected wavelengths was obtained. Regarding the split pit detection, the use of the hyperspectral image in transmittance mode obtained a 93.5 % of fruits with normal bone correctly classified and 100% with split pit using PLS-DA models and 7 wavelengths. The results obtained in the classification of 'Big Top' and 'Diamond Ray' fruits show accuracy higher than 96.0 % by using PLS-DA models and 14 selected wavelengths, higher than the obtained with colour image (56.9 %) and a trained panel (54.5 %). According to persimmon, the results obtained indicated that it is possible to distinguish between three states of maturity with an accuracy of 96.0 % using QDA models and its firmness was predicted obtaining a R2 value of 0.80 using PLS-R. Regarding astringency, two similar studies were carried out. In the first study, the fruit was classified according to the time of treatment with high concentrations of CO2 with a precision of around 95.0 % using QDA. In the second, the fruit was discriminated according to a threshold value of soluble tannins (0.04 %) and was determined what fruit area was better to perform this discrimination. Thus, an accuracy of 86.9 % was obtained using the middle area and 23 wavelengths. The results obtained for the pomegranate indicated that the use of colour and hyperspectral images have a similar precision in the prediction of physicochemical properties using PLS-R and the intact fruit information. However, when the information from the arils was used, the hyperspectral image was more accurate. Regarding the discrimination by the state of maturity using PLS-DA, the hyperspectral image offered greater precision, of 95.0 % using the information from the intact fruit and 100 % using that from the arils. Finally, the results obtained for the 'Algerie' loquat indicated that the hyperspectral image with the XGBOOST classification method could discriminate between sound samples and samples with defects with accuracy of 97.5 % and between sound samples or samples with internal or external defects with an accuracy of 96.7 %. It was also possible to distinguish between the different defects with an accuracy of 95.9 %. / Munera Picazo, SM. (2019). Application of hyperspectral imaging combined with chemometrics for the non-destructive evaluation of the quality of fruit in postharvest [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/125954 / TESIS

Orientador: Javier Telis Romero / Banca: Ângelo Luiz Fazani Cavallieri / Banca: Maria Aparecida Mauro / Resumo: Atualmente, são investidas grandes quantidades de recursos no desenvolvimento de novas tecnologias para o aproveitamento de subprodutos do setor agrícola e de processos visando à produção de etanol de segunda geração. O beneficiamento do amendoim é um dos setores que mais produzem resíduos, com valores próximos aos gerados pela cultura da canade- açúcar. Uma das tecnologias emergentes envolvidas no tratamento dos resíduos é o ultrassom (US) de potência, o qual vem sendo testado em áreas como pré-tratamento de materiais celulósicos e método combinado para incrementar a velocidade de reação em processos fermentativos. Neste trabalho foi obtido pó de casca de amendoim com tamanho de partícula médio de 963,2 μm e densidade variando com o tamanho de partícula. Sua composição química apresentou matéria seca com 37,1% de celulose, 33,4% de hemicelulose e 15% de lignina. Inicialmente, as suspensões ácidas a serem utilizadas nas hidrólises físicas tiveram suas propriedades físicas determinadas para permitir o cálculo dos parâmetros ultrassônicos. Entre essas propriedades estão a densidade, os parâmetros reológicos e o calor específico, onde não foi verificada influência do pH. Tais propriedades puderam ser modeladas simultaneamente em função da concentração de sólidos e temperatura, através de modelos empíricos e/ou modelos propostos com boa representatividade. Os campos acústicos foram determinados e modelados, indicando maior efeito cavitativo em suspensões menos concentradas quando submetidas a maiores potências aplicadas. Através de um planejamento experimental, nas suspensões de menor concentração de biomassa (em maiores tempos e maior potência aplicada) ocorreu a maior liberação de açúcares totais. Além da consequente liberação de açúcares redutores, as regiões amorfas e cristalinas da celulose puderam ser afetadas. Este fato evidencia... / Abstract: Nowadays, many resources are invested on developing new technologies for agroindustrial by-products utilization and process aiming at the second generation ethanol production. The peanut processing is one of the biggest waste producers, approximating to the waste from sugar cane culture. An emerging technology involved on residues treatment is the power ultrasound (US), which is being tested in areas such as cellulosic materials pretreatment and combined method to increase the reaction velocity in fermentative processes. In this work, powder peanut shells was obtained with an average particle size of 963,2 μm and density ranging according to its partice size. Its chemical characterization presented a dry matter composed by 37,1% of cellulose, 33,4% of hemicellulose and 15% of lignin. Initially, the acid suspension, which will be used in the physical hydrolysis, had its physical properties determined to allow the ultrasonic parameters calculation. Among the properties, there are density, rheological parameters and specific heat, where no influence of pH was verified. These properties could be modeled simultaneously as function of solid concentration and absolute temperature, through empirical and/or proposed models with good accuracy. Acoustic fields were determined and modeled, indicating higher cavitation effect in less concentrated suspensions when submitted to higher applied power. Throughout a experimental design, in suspensions at low biomass concentration (at high treatment time and applied power) occured higher total sugar release. Besides the consequent reducing sugar release, the amorphous and crystalline regions of cellulose could be affected. This fact evidenced the using of high-intensity ultrasound in pretreatment and its possibility as combined method applied to... / Mestre

Orientador: Javier Telis Romero / Orientador: Juan Andrés Cárcel Carrión / Coorientador: Antonio Mulet Pons / Banca: José Vicente García Pérez / Banca: José Manuel Lorenzo Rodriguez / Banca: Pedro Esteves Duarte Augusto / Banca: Roger Darros Barbosa / Resumo: O pré-tratamento dos resíduos da agroindústria é uma das etapas mais complexas do processo de conversão da biomassa em bioetanol. Esta etapa consiste basicamente na aplicação de tratamentos físicos ou químicos à biomassa com o objetivo de hidrolizar parcialmente os carboidratos e que estes se tornem mais acessíveis para a ação subsequente de enzimas e microorganismos. Nesse sentido, o uso do ultrassom de alta intensidade tem se mostrado uma tecnologia com um potencial interessante, em combinação com métodos convencionais, para intensificar os processos de transporte de massa e energia. No presente estudo, foram caracterizados alguns resíduos agroindustriais, especificamente bagaço de mandioca, cascas de amendoim e resíduos de alcachofra como exemplos de materiais potenciais para a produção de bioetanol após pré-tratamentos ácidos com e sem a aplicação de ultrassom. Assim, os diferentes sistemas de soluções de biomassa/ácido foram caracterizados de acordo com suas propriedades termofísicas (densidade, calor específico, difusividade térmica e condutividade térmica) e comportamento reológico. Além disso, o campo acústico gerado em cada um dos diferentes sistemas foi caracterizado por um método calorimétrico, sendo estabelecidas relações entre as medidas acústicas e as propriedades termofísicas e reológicas. Posteriormente, determinou-se a cinética de liberação de açúcares redutores e totais e as mudanças estruturais produzidas nas suspensões consideradas durante os pré-tratamento... / Abstract: The pre-treatment of agroindustrial wastes is one of the most complex steps of their conversion process into bioethanol. This step consists basically of applying physical or chemical treatments in biomass in order to obtain carbohydrates partially hydrolyzed and more accessible for future action of enzymes and microorganisms. In this sense, the use of high-intensity ultrasound has been shown as a technology with an interesting potential, in combination with conventional methods, to enhance the mass and energy transfer processes. In the present study, it was characterized agroindustrial residues such as cassava bagasse, peanut shells and artichoke residues as potential materials for the production of bioethanol after acid pretreatment with and without the application of ultrasound. Thus, the different biomass/acid solutions systems were characterized according to their thermophysical properties (density, specific heat, thermal diffusivity and thermal conductivity) and rheological behavior. The acoustic fields generated in these different systems during ultrasound application were also characterized by a calorimetric method. Then, the ultrasonic intensity obtained in each case was related to the termophysical and reological properties. Subsequently, the kinetics of reducing and total sugar release and the structural changes produced in the suspensions considered during the pretreatments in acid solutions with conventional agitation or assisted by ultrasound were determined ... / Resumen: El pre-tratamiento de los residuos de la agroindustria es una de las etapas más complejas del proceso de conversión de biomasa en bioetanol. Esta etapa consiste basicamente en aplicar tratamientos físicos o químicos a la biomasa con el objetivo de conseguir la hidrolización parcial de los carbohidratos y que ésos se vuelvan más acesibles para la posterior actuación de enzimas y microrganismos. En este sentido, el uso de ultrasonidos de alta intensidad se ha mostrado como una tecnología con un potencial interesante para, en combinación con métodos convencionales, intensificar los procesos de transporte de materia y energía. En el presente estudio se caracterizaron algunos residuos agroindustriales, concretamente el bagazo de yuca, cáscaras de cacahuetes y residuos de alcachofa, como ejemplos de materias potenciales para la producción de bioetanol después del pre-tratamiento ácido, con y sin la aplicación de ultrasonidos. Así, se caracterizaron los diferentes sistemas biomasa/soluciones ácidas de acuerdo con sus propiedades termofísicas (densidad, calor específico, difusividad térmica y conductividad térmica) y comportamiento reológico. Además, se caracterizó el campo acústico generado en cada uno de los diferentes sistemas mediante un método calorimétrico y se establecieron relaciones entre las medidas acústicas y las propiedades termofísicas y reológicas. Posteriormente, se determinaron las cinéticas de liberación de azúcares reductores y totales y los cambios estructurales ... / El pretractament dels residus de l'agroindústria és una de les etapes més complexes del procés de conversió de biomassa a bioetanol. Aquesta etapa consisteix bàsicament en aplicar tractaments físics o químics a la biomassa per a conseguir que els carbohidrats siguin parcialment hidrolisats i siguen més accessibles per a la posterior actuació d'enzims i microorganismes. En aquest sentit, l'ús d'ultrasons d'alta intensitat s'ha mostrat com una tecnologia amb un potencial interessant per a, en combinació amb mètodes convencionals, intensificar els processos de transport de matèria i energia. En el present estudi, es van caracteritzar residus agroindustrials com el bagàs de iuca, corfes de cacauets i residus de carxofa com a matèries potencials per a la producció de bioetanol després del pretractament àcid, amb i sense l'aplicació d'ultrasons. Així, es van caracteritzar els diferents sistemes biomassa/solucions àcides d'acord amb les seves propietats termofísiques (densitat, calor específica, difusivitat tèrmica i conductivitat tèrmica) i comportament reològic. A més, es va caracteritzar el camp acústic generat en cada un dels diferents sistemes mitjançant un mètode calorimètric i es van establir relacions entre les mesures acústiques i les propietats termofísiques i reològiques. Posteriorment, es van determinar les cinètiques d'alliberament de sucres reductors i totals i els canvis estructurals produïts en les suspensions considerades durant els pretractaments en ... / Doutor

No / The structural and functional diversity of lipids accounts for their involvement into a wide range of homeostatic processes and disease states, including lifestyle-related diseases as well as genetic conditions. Challenges presented by this diversity have been addressed to a great extent by the development of lipidomics, a platform that makes possible the detailed profiling and characterisation of lipid species present in any cell, organelle, tissue or body fluid, and allows for a wider appreciation of the biological role of lipid networks. Progress in the field of lipidomics has been greatly facilitated by recent advances in MS and includes a range of analytical platforms supporting applications spanning from qualitative and quantitative assessment of multiple species to lipid imaging. Here we review these MS techniques currently in routine use in lipidomics, alongside with new ones that have started making an impact in the field. Recent applications in health, disease and nutrition-related questions will also be discussed with a view to convey the importance of lipidomics contributions to biosciences and food technology.

Orientador: Vanildo Luiz Del Bianchi / Banca: Gisele Ferreira Bueno / Banca: Gleyce Teixeira Correia / Banca: Márcia Cristina Bisinoti / Banca: Crispin Humberto Garcia Cruz / Resumo: A produção da farinha de mandioca gera manipueira, efluente rico em matéria orgânica, que causa sérios problemas ambientais quando descartada de forma inadequada. Para contribuir com a reversão dessa realidade, desenvolveu-se esta pesquisa com o objetivo de tratar a manipueira em sistemas integrados RAHLF concomitante à produção de tomates com fertirrigação subsuperficial. Os Sistemas de Tratamento Anaeróbio Horizontal de Fertirrigação Subsuperficial (TAHFS) foram implantados em floreiras, que possuíam uma área em seu leito, onde atuou o Reator Anaeróbio Horizontal de Leito Fixo, com pedra brita, manipueira e bactérias anaeróbias sobrepostas. Os TAHFS foram alimentados em fluxo hidráulico contínuo, diariamente, com três diferentes concentrações de entrada da manipueira, 5.000, 10.000 e 15.000 mg.L-1 e três Tempos de Detenção Hidráulica (TDH), 3,5; 7 e 10,5 dias. Desenvolveu-se atividades de caracterização do efluente, monitoramento e desempenho dos sistemas, semanalmente, durante 60 dias através de análises semanais de temperatura, pH, condutividade elétrica, ácidos voláteis, alcalinidade a bicarbonato, alcalinidade total, turbidez, sólidos sedimentáveis, sólidos totais, sólidos voláteis, sólidos fixos, DQO e cianeto. Realizou-se também análises físico-química do solo para determinar influência da fertirrigação no mesmo. O efluente tratado em todos os TAHFS apresentou, no geral, redução de mais de 90% de DQO. O TAHFS C15.000/TDH10,5 destacou-se dentre os demais por ter... / Abstract: The production of cassava flour generates manipueira, an effluent rich in organic matter, which causes serious environmental problems when improperly discarded. In order to contribute to the reversal of this reality, this manipueira treatment research developed through integrated horizontal anaerobic system fixed bed (HAFB) and sub-surface fertigation, concomitant to the production of tomatoes. The Treatment Systems Anaerobic Horizontal Fertigation Subsurface (TAHFS) were implanted in flowerpots, which had an area in his bed, where he Reactor Horizontal Anaerobic Fixed Bed with crushed stone, Manipueira - with variable organic load - and bacteria anaerobic overlapping. The TAHFS were fed in continuous hydraulic flow daily with three different concentrations input of cassava, 5,000; 10,000 and 15,000 mg L-1 and three hydraulic retention times (HRT), 3.5; 7 and 10.5 days. Effluent characterization, monitoring and performance systems activities were carried, weekly for 60 days through temperature analysis, pH, electrical conductivity, volatile acids, bicarbonate alkalinity, total alkalinity, turbidity, settleable solids, total solids, volatile solids, fixed solids, COD and cyanide. It was also made up soil physical-chemical analysis to determine the influence of fertigation on it. The treated effluent in all TAHFS presented overall reduction of more than 90% of COD. The TAHFS C15.000/TDH10,5 stood out among the other for introducing high COD removal values, turbidity, total solids, total fixed solids, total volatile solids and settleable solids. The systems showed stable behavior in relation to AV/AT, suggesting withstand higher volumetric organic loads. TAHFS provided increased P and Mg contents in addition to the maintenance of organic matter and soil pH. TAHFS has been shown to be a viable alternative for anaerobic treatment of manipueira with tomato production / Doutor