A hérnia perineal é paratopia comum em cães machos, idosos, não castrados, cuja etiologia ainda não está bem esclarecida. O tratamento definitivo é a herniorrafia, embora a incidência de falha cirúrgica e as recidivas com o método de reparação padrão seja elevado. O objetivo do presente trabalho foi o de comparar duas técnicas de reparação cirúrgica da hérnia perineal unilateral. Para tanto utilizou-se 10 cães triados pelo HOVET-FMVZ/USP e encaminhados ao Serviço de Cirurgia de Pequenos Animais da mesma faculdade. Os animais foram divididos em dois grupos com cinco representantes em cada um. A hérnia perineal foi corrigida pela técnica de elevação do músculo obturador interno em ambos os grupos. O segundo grupo teve reforço no diafragma pélvico com enxerto heterotópico e xenólogo de retalho de pericárdio de eqüino puro sangue inglês conservado em glicerina a 98%, após a técnica de elevação do músculo obturador intern. Os animais foram avaliados por até 90 dias de pós-operatório, mediante análise clínica, ultra-sonografia e radiográfica da região perineal. Os resultados obtidos demonstraram que houve reforço no local da herniorrafia ao se fixar o pericárdio de eqüino conservado em glicerina a 98%, diminuindo a ocorrência de deiscência dos pontos da musculatura ou ruptura do diafragma operado. / The perineal hernia is a common disease in old, not sterilized, male dogs, whose etiology isnt clear, yet. The definitive treatment is the herniorrhaphy, but the surgical failure and the recurrence rate with traditional reapposition technique is high. The purpose of this present study was to compare two techniques of surgical reparation of the unilateral perineal hernia. To achieve this, we used 10 dogs from the HOVET-FMVZ/USP that were lead to the Service of Small Animal Surgery at the same college. The animals were disposed in 2 groups with 5 representatives each. The perineal hernia was operated by the elevation of the internal obturator or transposition thechnique in both groups. One of these groups was reinforced in their pelvic diaphragms with graft heterotopy and xenogenic from Thoroughbred horse equine pericardium conserved in glycerine at 98%, after the elevation of the internal obturator or transposition thechnique. The animals were examined within 90 days after operation, through clinical analysis, ultrasonography and radiography of the perineal local. The results showed that the local of herniorrhaphy had been reforced by implant of graft heterotopy and xenogenic from Thoroughbred, reducing the recidive of hernia perineal.

O Banco de Tecidos do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo está desenvolvendo uma linha de estudos experimentais com o intuito de apresentar novos métodos de armazenamento de aloenxertos. Este estudo tem como objetivo comparar o método da criopreservação (- 80° C) com o da conservação em glicerol a 98% em temperatura ambiente. Foram analisadas tanto a capacidade de inibição de crescimento bacteriano e fúngico quanto às eventuais alterações histológicas. Para isso, foram estudadas 30 amostras de tecido ósseo trabecular coletadas de 10 pacientes submetidos à artroplastia total do quadril. Estas amostras foram divididas em três grupos de 10 espécimes, a saber: grupo controle, grupo criopreservado e grupo conservado em glicerol a 98% à temperatura ambiente. O período de armazenamento das amostras foi de um ano. Os resultados foram analisados estatisticamente pelo método de McNemar, com índice de significância de 0,10. No que diz respeito à preservação da matriz óssea, não houve variações significativas nos dois grupos estudados em relação ao grupo controle. Não ocorreu crescimento bacteriano ou de fungos nas amostras armazenadas durante um ano em glicerol a 98%. Por ser extremamente reduzido em relação à criopreservação, o custo do método da conservação em glicerol a 98% o indica para uso em Bancos de Tecidos de pequena monta. Contudo, são ainda necessários posteriores estudos sobre as propriedades biomecânicas, remoção do glicerol do tecido ósseo e o processo de integração biológica dos mesmos com o receptor. / The Tissue Bank of Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Universidade de São Paulo is developing a line of experimental studies with the intention to present new methods of allografts storage. This study has the objective to compare the method of cryopreservation (-80 ºC) with glycerol 98% preservation at room temperature. It even analyses, in such way, the inhibition capacity of bacterial and fungal growth and any eventual histological changes. For this, 30 samples of trabecular bone tissue have been collected from 10 patients submitted to total hip arthroplasty. These samples were separated in three groups of 10 specimens, as following: a control group, a cryopreserved group and a glycerol 98% preserved group at room temperature. They were stored during a period of one year. The results were analysed by the McNemar statistic method, with a significance of 0,10. Concerning to bone matrix, no significant changes occurred to the two studied groups compared to the control group. Bacterial and fungal growth do not occurred in the stored samples for one year in glycerol 98%. For being extremely reduced when compared with cryopreservation method, the preservation cost in glycerol 98% indicates its use on small sum tissue banks. However, posterior studies about biomechanical properties, glycerol removal of bone tissue and their biological process of integration with the receiver are necessary.

Com o aumento da produção de biodiesel para atender à legislação brasileira, está ocorrendo um aumento considerável na geração de glicerol, um resíduo líquido contendo cerca de 46 g\'CL POT.-\'/L e com elevada concentração de matéria orgânica (DQO média de 1.260 g/L). Apesar de ser bastante utilizado na indústria química, o teor de impurezas do glicerol oriundo de biodiesel limita o seu processamento industrial. Buscando agregar valor à este resíduo, utilizou-se um reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket), em escala de laboratório (14,85 L de volume útil), para produzir metano visando geração de energia, tendo o glicerol residual como única fonte de substrato. Este glicerol residual foi obtido a partir da transesterificação de uma mistura de óleos de algodão e soja (2:3, v/v) em uma usina de biodiesel pertencente à Petrobrás S.A. Durante a operação, a COV foi aumentada gradualmente de 2,0 a 10,0 kgDQO/\'M POT.3\'.d e a diluição de glicerol residual no afluente foi reduzida de 1:1.500 até 1:5. O reator UASB foi capaz de remover, em média, 97,5% de matéria orgânica, apresentando 59% de \'CH IND.4\' no biogás, e relação AGV/Alc\'H\'CO IND.3\'POT.-\' abaixo de 0,3, mesmo com 14 g\'CL POT.-\'/L no interior do sistema. No entanto, foi necessário adicionar nutrientes em concentrações adequadas para evitar que o sistema entrasse em colapso. Os ensaios de toxicidade mostraram que o glicerol residual não é tóxico ao lodo anaeróbio, mas apresenta uma limitação inicial da metanogênese. O teste de biodegradabilidade anaeróbia indicou que o glicerol residual foi 65,9% biodegradável e o potencial de produção de metano alcançou 0,220 \'M POT.3\'CH IND.4\'/kg Glicerol. / The Brazilian legislation demands the use of biodiesel mixed with diesel in an increasing rate. This raise on biodiesel production implies also on an increase on generation of glycerol, which is a liquid or semi-solid waste with high concentration of salts (approximately 46.1 g\'CL POT.-\'/L) and organic matter (1260 gCOD/L in average). Despite being widely used in chemical industry, the residual glycerol contains impurities that limit its industrial processing. In order to add value to this residue, an upflow anaerobic sludge blanket reactor (UASB) at laboratory scale (14.85 L of working volume), fed with glycerol generated on biodiesel industry, was used to produce biogas, which can be used for power generation via methane. This wasted glycerin was produced by the transesterification process of a mixture of the cottonseed oil and soybean oil (2:3, v:v) in a Petrobras S/A biodiesel plant. During operation, the organic loading rate (OLR) was gradually increased from 2.0 to 10.0 kgCOD/\'M POT.3\'.d., and the dilution of residual glycerol in the influent was reduced from 1:1500 to 1:5. The UASB reactor was able to remove 97.5% of the organic matter, producing biogas with 59% of \'CH IND.4\', and VFA/Alk\'H\'CO IND.3\'POT.-\' ratio below 0.3, even with a very high concentration of chloride in the bulk liquid (14 g\'CL POT.-\'/L). However, it was necessary to add nutrients in adequate concentrations to prevent the system from collapsing. The toxicity tests showed that the residual glycerol used in the research was not toxic to the anaerobic sludge. The anaerobic biodegradability test indicated that the residual glycerol was 65.9% biodegradable and the biochemical methane production potential was 0.220 \'M POT.3\'CH IND.4\'/kg Glycerol.

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Rubens Maciel Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T15:04:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coelho_DayanadeGusmao_D.pdf: 2154026 bytes, checksum: e32b975351a41b8db49a6edaf30ad20d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Para a evolução da ciência e melhoramento na qualidade de vida, o uso da tecnologia é imprescindível para solucionar os problemas relacionados com o uso desenfreado dos recursos naturais e poluição ambiental. A substituição de recursos não renováveis tem se apresentado como uma solução alternativa, na qual uma nova rota para a produção de ácido propanóico está inserida nesses preceitos. Atualmente a larga escala de produção do ácido propanóico advém da rota petroquímica, e a utilização da glicerina para a produção de ácidos orgânicos se tornou uma alternativa para amenizar os danos sensíveis ao meio ambiente. No entanto, a tese apresentada retrata de uma alternativa de síntese do ácido propanóico por rota fermentativa, neste são apresentadas as etapas do processo, desde a matéria-prima ao produto final. Neste âmbito surgem os estudos de análise e seleção do meio de cultura apresentando o direcionamento na escolha de alguns sais, do extrato de levedura e da concentração de glicerina em relação ao rendimento, eficiência e conversão em ácido propanóico, nesse estudo foi possível obter um rendimento de 80% na produção do ácido propanóico, uma eficiência de 99 % e conversão de 67 % para as concentrações de 20 g/L para a glicerina, 15 g/L para o extrato de levedura, 3 g/L para o NH4H2PO4 (g/L) e 1 g/L de KH2PO4 (g/L); o desenvolvimento de um processo inovador e de alto potencial industrial que foi realizado através de um processo de fermentação anaeróbica parcial na qual houve um consumo total do reagente alimentado e 100% de rendimento, obtendo como produto final da fermentação o ácido propanóico e o ácido succínico, quando comparada com a fermentação convencional no qual foi obtido apenas o ácido propanóico e apresentado resíduo no final do processo, o substrato; o estudo da influência do efeito combinado da concentração de ácido propanóico e da temperatura no processo fermentativo em que foi possível obter de 83 a 97 % de rendimento e uma conversão de 100% utilizando a temperatura de 30 ºC; a escolha do modelo e estimativa dos parâmetros cinéticos em função da temperatura, onde os parâmetros cinéticos foram calculados para o modelo não estruturado e não segregado através do método de otimização por algoritmo genético obtendo uma maior reprodutibilidade para as faixas de estudo; e a separação do ácido propanóico do meio fermentado utilizando um sistema evaporativo através do destilador molecular, neste o meio fermentado obtido foi facilmente separado através do pré-tratamento por separação sólido-líquido e obtida a separação do ácido propanóico dos demais componentes do meio fermentado no condensador externo na pressão de 100 mbar e temperatura de 130 °C / Abstract: For the evolution of science and improvement in quality of life, the use of technology is essential to solve the problems related to the rampant use of natural resources and environmental pollution. The substitution of non-renewable resources has emerged as an alternative solution, in which a new route for the production of propionic acid is inserted in these precepts. Today the large scale production propionic acid comes from petrochemical route, and the use of glycerin to produce organic acids has become an alternative to mitigate the environmentally sensitive damages that are a priori, a requirement for actually possible remain competitive in the market. However, the thesis presented portrays an alternative synthesis of propionic acid by fermentative route, this are the steps of the process, from raw material to finished product. In this context the study of analysis and selection of culture media presenting the guidance in the choice of some salts, yeast extract and glycerin concentration in relation to the performance, efficiency and conversion in propionic acid, this study arise was possible to obtain a yield 80% propionic acid in the production of an efficiency of 99% and 67% conversion for the concentration of 20 g / L glycerin, 15 g / L of yeast extract, 3 g/L NH4H2PO4 to (g/L) and 1 g / L of KH2PO4 (g/L); the development of a novel and high potential industry process was carried out through a process of anaerobic fermentation part in which there was complete consumption of the supplied reagent and 100% yield, obtained as an end product of fermentation propionic acid and succinic acid compared with conventional fermentation in which was only obtained propionic acid and the residue submitted at the end of the process the substrate; the study of the influence of the combined effect of concentration and temperature propionic acid in the fermentation process it was possible to obtain 83-97% conversion and a yield of 100% using a temperature of 30 °C; the choice of the model and estimation of kinetic parameters depending on the temperature, where the kinetic parameters were calculated for the model unstructured and not segregation by the method of optimization by a genetic algorithm for obtaining greater reproducibility study tracks; and separating propionic acid fermentation broth using an evaporative system through the molecular still, in the fermentation medium was readily obtained by separate treatment by solid-liquid separation and separation of the obtained propionic acid from the other components of the fermentation broth external condenser at a pressure of 100 mbar and temperature of 130 °C / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutora em Engenharia Quimica

Orientador: Elizabete Jordão / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T06:39:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paschoalino_FlaviaCristinaSertori_D.pdf: 2972694 bytes, checksum: 77c5309ec8bdff08525a02274c840aae (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este estudo apresenta a aplicação de três diferentes sistemas fotocatalíticos: (1) reator vítreo com fonte de radiação UV-C (250 W) operando em modo batelada com recirculação, cujo objetivo foi avaliar o desempenho dos fotocatalisadores TiO2, ZnO, CuO ou Ga2O3 em suspensão na degradação de uma solução de fenol a 100 mg L-1. Os resultados mostraram que quando empregado TiO2 P25 foi possível mineralizar 80% do fenol em solução após 150 min, sendo necessários 300 min para obter o mesmo desempenho com ZnO. Os óxidos CuO e Ga2O3 não apresentaram degradação fotocatalítica significativa; (2) reator solar tipo coletor parabólico composto (CPC) operando em modo contínuo ou batelada, com a finalidade de avaliar uma superfície suportada de TiO2 P25 sobre um óxido misto sol-gel TiO2/SiO2 na degradação de antibióticos (levofloxacina, ciprofloxacina, enrofloxacina, trimetoprim) em concentrações comumente encontradas em amostras ambientais. Os compostos ciprofloxacina e enrofloxacina foram rapidamente degradados por fotólise direta enquanto que a levofloxacina e o trimetoprim apresentaram-se mais recalcitrantes, sendo possível atingir valores de degradação próximos a 80% para a levofloxacina e 40% para o trimetoprim; (3) reator construído em Ti com fonte de radiação UV-C (102 W) operando em modo batelada com recirculação, cujo objetivo foi avaliar o desempenho do fotocatalisador TiO2 P25 em suspensão em conjunto com H2O2 na oxidação de uma solução de glicerol 100 mmol L-1 visando a obtenção de substâncias de alto valor agregado. Utilizou-se de um planejamento fatorial para avaliar a influência da concentração inicial do glicerol, do TiO2 e do H2O2. Alcançaram-se valores de degradação máxima do glicerol ao redor de 50%, sendo que o intermediário de degradação identificado de maior valor agregado foi a 1,3-dihidroxiacetona (DHA) com seletividade máxima de 15% / Abstract: This study presents the application of three different photocatalytic systems: (1) glass made reactor using an UV-C source (250 W) operating in batch mode through recirculation with the purpose to evaluate the performance of the photocatalysts TiO2, ZnO, CuO or Ga2O3 in suspension on the degradation of a phenol 100 mg L-1 aqueous solution. Results shown that when using TiO2 P25 it was possible to mineralize 80% of phenol after 150 min reaction. When using ZnO it was necessary 300 min reaction to achieve the same performance. CuO and Ga2O3 did not present significant efficiency; (2) compound parabolic collector (CPC) solar reactor operating in batch or continuous mode with the purpose of evaluate a TiO2 P25 surface supported onto a TiO2/SiO2 layer on the degradation of antibiotics (levofloxacyn, ciprofloxacyn, enrofloxacyn, trimetoprym) under common concentrations of environmental water samples. Ciprofloxacyn and enrofloxacyn were fastly degraded by direct photolysis process while levofloxacyn and trimetoprym presented more recalcitrant. It was possible to reach 80% degradation for levofloxacyn and 40% for trimetoprym; (3) titanium assembled reactor using an UV-C source (102 W) operating in batch mode under recirculation with the purpose of evaluate TiO2 P25 aqueous suspension in conjunction with H2O2 on the generation of substances with high commercial value. It was used a factorial planning to evaluate the influence of glycerol, TiO2 and H2O2 initial concentration. It was possible to obtain glycerol degradation of 50% and the main intermediate identified was 1,3-dihydroxyacetone (DHA) with a maximum selectivity of 15% / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutora em Engenharia Quimica

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T13:15:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_CristianoJosede_M.pdf: 12087429 bytes, checksum: e7e52d39533950f814bfe0b0170abd81 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os parâmetros ótimos de desodorização (temperatura, porcentagem de vapor e pressão de operação) são determinados de acordo com o tipo de óleo e o processo de refino selecionado. O refino do óleo de palma é realizado preferencialmente através do refino físico, pois sua elevada acidez pode provocar uma perda excessiva de óleo neutro no caso da utilização do refino químico. O refino físico de óleos vegetais consiste num processo de esgotamento ou stripping, no qual sob pressões reduzidas e elevadas temperaturas os compostos voláteis são removidos do óleo neutro através da utilização de um agente de arraste, que pode ser um gás ou vapor. No entanto, estas condições de processo também facilitam a ocorrência de volatilização de valiosos compostos minoritários como esqualeno, tocoferóis, tocotrienóis, fitoesteróis, bem como uma pequena porção dos acilgliceróis. Desta forma, este trabalho apresenta a aplicação da metodologia de superfície de resposta (MSR) no estudo dos efeitos de três variáveis de processo (temperatura, porcentagem de vapor e fração estearina/oleína), sobre a perda/transferência de compostos graxos durante a desacidificação física. As respostas de interesse foram acidez final do óleo e perda de óleo neutro (PON). Os resultados revelaram que a composição do óleo é um fator importante e estatisticamente significante a ser considerado na seleção de variáveis de processo mais adequadas, além da temperatura e da porcentagem de vapor. Na segunda etapa, foi realizado um estudo detalhado da degradação térmica dos carotenóides no óleo de palma considerando-se temperaturas variando na faixa de 170 ºC a 230 ºC. O processo de aquecimento foi realizado com injeção de nitrogênio e a coleta de amostra foi feita a cada 20 min durante um período de aquecimento total de 140 min. Os dados experimentais foram então comparados com dados da literatura relacionados à degradação de carotenóides. A degradação térmica dos carotenóides mostrou uma melhor adequação a uma ordem de reação superior a 1. Em uma etapa posterior, a metodologia de superfície de resposta (MSR) foi aplicada para o refino físico de amostras de óleo de palma de diferentes qualidades, medidas através de sua acidez inicial. Foram consideradas a influência de duas condições de operação e um terceiro parâmetro de qualidade, sendo estes: temperatura, porcentagem de vapor e acidez inicial das amostras. As respostas de interesse foram acidez final do óleo, retenção de tocóis, perda de óleo neutro (PON) e retenção de carotenóides. Os resultados mostraram que a acidez inicial é um parâmetro estatisticamente importante para a obtenção de valores aceitáveis de acidez final. Este parâmetro está diretamente relacionado à concentração de componentes minoritários no óleo, pois caso o valor de acidez final não tenha atendido aos padrões pré-determinados, o óleo deve ser submetido a tratamentos subseqüentes utilizando-se temperaturas mais elevadas ou maiores tempo de processo, portanto, acarretando a redução dos compostos minoritários. Para finalizar este trabalho foi avaliada a ocorrência da reação de hidrólise de óleo neutro durante o processo de desacidificação física. Os resultados revelaram que as maiores concentrações de ácidos graxos livres (AGL) no óleo e as menores concentrações de AGL no destilado foram obtidas para as maiores vazões de vapor e menores tempos de processo. Observou-se também, que a geração de AGL aumenta com o aumento da porcentagem de vapor e da temperatura do processo. Através da análise da cinética da hidrólise de óleo neutro, foi possível verificar uma boa adequação dos dados à equação de primeira-ordem / Abstract: Optimal deodorizing parameters (temperature, steam percentage, and operating pressure) are determined by the type of oil and the selected refining process. Refining of palm oil is preferably performed by physical means since its high acidity can lead to excessive losses of neutral oil in case of the caustic refining process. Physical refining of vegetable oils is a stripping process in which, under low absolute pressure and high temperatures, the accompanying lower boiling compounds are distilled off from neutral oil, by using gas or steam, as effective stripping agent. However, these processing conditions also increase the occurrence of volatilization of the valuable minor components present in the oil such as squalene, tocopherols, phytosterols, as well as some portion of acylglycerols. Thus, this work presents the application of response surface methodology (RSM) to the study of the effects of three factors (temperature, percentage of stripping steam and the stearin/olein ratio) on the losses/transfer of fatty compounds during the steam deacidification. The responses of interest were the final oil acidity and the loss of neutral oil (NOL). The results revealed that the oil composition was an important and statistically significant factor in the selection of more suitable processing variables, besides temperature and steam. In the second step, a detailed study was performed for carotene thermal degradation in palm oil at four temperatures ranging from 170 ºC to 230 ºC. The heating process was carried out with injection of nitrogen and the samples were collected every 20 min during a total heating period of 140 min. The experimental data were then compared to literature data concerning carotenoids thermal degradation. The thermal degradation kinetics of carotenoids in palm oil followed an order superior to 1. In the next step of this work, response surface methodology (RSM) was applied to study the physical refining process of palm oil samples of different qualities, measured by their initial acidity. The influence of two operative conditions and a third quality parameter are considered: the temperature, the steam percentage, and the initial FFA. Their effect on the final FFA, tocols retention, neutral oil loss (NOL), and carotene retention was investigated. The results revealed that the initial FFA is a statistically important parameter to obtain acceptable values for final FFA, which has directly relation with the concentration of minor components in the oil by the submission to higher temperatures or longer refining periods, in order to reach the standard values. To end this work, it was evaluated the occurrence of hydrolysis of neutral oil during the steam deacidification. The results revealed that the highest percentages of FFA into the oil and the lowest percentages of FFA on the distillate were obtained when applying high steam flow rates associated with reduced stripping times. It was also observed that the generation of free fatty acids increases with the increasing of the percent of steam injected into the oil as well as with the increasing of the process temperature. The kinetic investigation revealed that the hydrolysis of neutral oil follows a first-order reaction / Mestrado / Ciência de Alimentos / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T15:45:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coelho_RenatoSano_M.pdf: 1626359 bytes, checksum: 9f1206c0b5868e3fac4cf8ccec536403 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O interesse a respeito do ácido kójico tem crescido fortemente nos últimos anos desde a descoberta de suas propriedades de inibição de tirosinase, que permitem seu uso no tratamento de hiperpigmentação dermatológica, inibição de escurecimento enzimático de frutas e vegetais, produção de antiinflamatórios e analgésicos, produção de polímeros, dentre outras aplicações. Dado o potencial econômico do ácido kójico, são necessários processos mais eficazes para sua síntese reduzindo custos de produção e tornando-o mais atrativo à aplicação industrial. Este trabalho visou estudar o processo de produção fermentativa do ácido kójico, determinando parâmetros que auxiliarão no desenvolvimento de tecnologias competitivas de produção. Além disso, propõe a utilização de matérias-primas de baixo custo e grande disponibilidade no mercado brasileiro como glicerol e água de maceração de milho. A espécie selecionada para o estudo foi Aspergillus flavus NRRL 626, que apresentou maior velocidade de crescimento, esporulação e produção de ácido kójico. As melhores fontes de carbono foram a glicose e o glicerol e as melhores fontes de nitrogênio foram o extrato de levedura e a água de maceração de milho. A otimização por planejamentos experimentais utilizando glicose como fonte de carbono e água de maceração de milho como fonte de nitrogênio possibilitou produtividade de até 0,12 g ¿ L-1 ¿ h-1 e concentração final de 48 g ¿ L-1 após 22 dias. A otimização de meio de cultivo com glicerol como fonte de carbono e água de maceração de milho apresentou produtividade de 0,13 g ¿ L-1 ¿ h-1 e concentração final de 48 g ¿ L-1 após 20 dias de fermentação. O glicerol bruto da produção de biodiesel causou forte inibição da produção de ácido kójico e forma obtidos até 18 g ¿ L-1 após 22 dias de fermentação. Ensaios em fermentador de bancada apresentaram problemas de formação de espuma devido às características do meio de cultura e de aderência da biomassa às paredes do fermentador. Os processos de cristalização com anti-solvente e clarificação com carvão ativado mostraram-se adequados à recuperação e purificação do ácido kójico / Abstract: There has been a growing interest on kojic acid since the discovery of its tyrosinase inhibiton properties, which make it useful for many different applications like dermal hyperpigmentation treatment, inhibition of fruits and vegetables enzymatic browning, antiinflamatory and analgesic drugs production, polymer productions, among others. The economical potential of kojic acid motivates researchers to develop more efficient and economical ways of producing it and therefore increase its commercial attractiveness. The present work focused on the study of the kojic acid fermentative production process in order to determine parameters that could help the development of more competitive production technologies. It also proposes the use of low cost raw materials with large availability in Brazil, since as glycerol and corn steep liquor. The selected species for the study was the Aspergillus flavus NRRL 626, which showed the highest growth rate, sporulation and kojic acid production. The selection of substrates pointed that glucose e glycerol were the best carbon sources and yeast extract and corn steep liquor were the best nitrogen sources for kojic acid production. Culture medium optimized through experimental designs with glucose as carbon source and corn steep liquor as nitrogen source allowed a productivity of 0,12 g kojic acid ¿ L-1 ¿ h-1 and a final concentration of 48 g ¿ L-1 after 22 days. The optimized medium containing glycerol as carbon source obtained maximum productivity of 0,13 g ¿ L-1 ¿ h-1 and 48 g kojic acid ¿ L-1 after 20 days of fermentation. Crude glycerol from biodiesel strongly inhibited koijc acid production and its use as carbon source reached the maximum concentration of 18 g kojic acid ¿ L-1 after 22 days of fermentation. Cultivation in a 5 L batch fermentor using glycerol and corn steep liquor showed excessive foam formation e wall adherence. Anti-solvent crystallization and active carbon clarification were successful techniques for recovery and purification of kojic acid produced / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:38:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coelho_DayanadeGusmao_M.pdf: 1694005 bytes, checksum: d8d6330083def5f9d9b5e26276c66c26 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Atualmente, a grande parcela de produção do ácido propanóico ocorre a partir da síntese química, tendo como matéria-prima o petróleo. O conhecimento das limitações das fontes não-renováveis, sobretudo o esgotamento das matérias derivadas do petróleo, constitui o grande desafio na busca de fontes alternativas, competitivas e sustentáveis, em face do intento na preservação ambiental. O presente trabalho versa acerca do estudo de processo fermentativo, visando a minimizar a exploração desenfreada dos recursos naturais, comandada atualmente pelas fontes petroquímicas, bem como propiciar caminhos paralelos e alternativos por meio de fontes renováveis. Desta forma, este projeto tem como objetivo investigar a produção do ácido propanóico, por meio de processo biotecnológico, utilizando como matéria-prima o glicerol e o microrganismo propionibacterium acidipropionici. Neste âmbito, para a análise do sistema em batelada, será realizada a modelagem matemática do processo, por intermédio de modelos não estruturados, e a simulação do referido processo pelo método de Runge Kutta. Os parâmetros operacionais e cinéticos foram otimizados por intermédio da aplicação da técnica de planejamentos de experimentos por Metodologia de Superfície de Resposta e pelo Algoritmo Genético. Deste modo, por meio de desenvolvimento dos modelos, otimização dos parâmetros e das condições de operação podemos, determinar as condições, limitações e viabilidade do processo constituindo ferramentas fundamentais na investigação do comportamento do processo a fim de maximizar a produção do ácido propanóico possibilitando uma rota alternativa para este processo / Abstract: Currently, a large proportion of propionic acid production occurs from chemical synthesis, with the raw oil. Knowing the limitations of non-renewable sources, especially the depletion of petroleum derived feedstock, is the great challenge in finding alternative sources, competitive and sustainable in the face of intent on environmental preservation. The present paper is about the study of the fermentation process, in order to minimize the uncontrolled exploitation of natural resources, currently led by petrochemical sources, as well as provide alternative and parallel paths through renewable sources. Thus, this project aims to investigate the production of propionic acid by biotechnology process using as raw glycerol and microorganism Propionibacterium acidipropionici. In this context, to analyze the batch system will be the mathematical model of the process through unstructured models, and simulation of this process by the Runge Kutta. The operational parameters and kinetics were optimized through the application of the technique of planning of experiments by Response Surface Methodology and the Genetic Algorithm. Thus, through the development of models, optimization of parameters and operating conditions can determine the conditions, limitations and feasibility of the process constitutes the fundamental tools for investigating the behavior of the process in order to maximize production of propionic acid providing an alternative route for this process / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T06:43:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_LuanaPereirade_D.pdf: 2084726 bytes, checksum: 11e04e791877c99a08c60405caa33111 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O ácido y-poliglutâmico, também conhecido como y-PGA, é um polímero largamente estudado com capacidade de produzir polímeros e monômeros de ácido glutâmico quando hidrolisado. Por ser solúvel em água, biodegradável e atóxico, o y-PGA é aplicado em indústrias alimentícias, cosméticas e medicina. Com o objetivo de estudar a produção de y-PGA e sua hidrólise, foram avaliadas diferentes cepas de Bacillus spp e condições experimentais, além disso, meios de cultivos sem a presença do ácido glutâmico a partir de subprodutos industriais, como glicerol e melaço. O estudo iniciou com a escolha do meio de cultivo e aplicação de substratos alternativos e baixo custo. Foram determinadas as possíveis espécies do Bacillus produtoras de y-PGA, analisou-se os componentes do meio fermentativo e as condições de cultivo que interferem na produção de y-PGA através do planejamento experimental e aplicou-se um delineamento composto central rotacional (DCCR) para otimização das condições de cultivo. Por fim, avaliou-se o consumo de y-PGA e a hidrólise de y-PGA pela enzima presente no meio de cultivo. O micro-organismo Bacillus velezensis NRRL B-23189 foi o selecionado para a produção de y-PGA. A produção de y-PGA em meio de cultivo sem ácido glutâmico contendo glicerol (100 g/L) foi otimizado, obtendo-se o ponto ótimo em meio cuja composição foi de sulfato de amônio, 8 g/L, ácido cítrico, 20 g/L, temperatura de 27 °C, agitação de 200 rpm, pHinicial 6,5 em cultivo submerso conduzido por agitador orbital. Nas condições otimizadas a produção de y-PGA sem utilização do ácido glutâmico foi de 4,17 g/L. Ao substituir o glicerol por melaço, obteve-se uma produção de 4,82 g/L do y-PGA em meio contendo melaço, 200 g/L, sulfato de amônio, 8 g/L, ácido cítrico, 12,5 g/L , temperatura de 27 °C, agitação de 200 rpm, pHinicial 6,5 em cultivo submerso conduzido por agitador orbital. A avaliação das condições de cultivo em biorreator com capacidade de 5 L, agitação de 500 rpm, taxa de aeração de 2 VVM, 27 °C e as mesmas condições otimizadas, mostrou um aumento na produção do y-PGA quando o subproduto de glicerol foi utilizado, a produção de y-PGA foi de 28 g/L. Um aumento na produção de ?-PGA para 6,69 g/L foi determinado quando utilizou melaço. O Bacillus velezensis NRRL B-23189 utiliza o y-PGA como fonte de carbono quando outras fontes não estão no meio fermentativo. Para isto o microorganismo libera uma enzima no meio de cultura responsável pela hidrólise do y-PGA / Abstract: The poly(y-glutamic acid), also known as y-PGA, is a polymer that much research has been done on this metabolite and it produces glutamic acid polymers and monomers when hydrolyzed. y-PGA is a water-soluble, biodegradable and non toxic biopolymer with applications in medicine, food, cosmetic industries. This work aims to study the process of y-PGA production and hydrolysis. Bacillus strains and experimental conditions had been determined, as well as different culture conditions without glutamic acid as alternative industrial substrates by-products (glycerol and molasses). Firstly, culture media and alternative and cheap substrates were selected and Bacillus strains was evaluated. A fractional central composite design was utilized to evaluate the effects of fermentative compounds and culture conditions on y-PGA production. The optimization of culture conditions was determined using central composite design (CCD). Finally, consumption and enzymatic hydrolysis of y-PGA in culture media was studied. The Bacillus velezensis NRRL B-23189 strain was selected. The culture media without glutamic acid with 100 g/L of glycerol was optimized. The CCD showed the best y-PGA production in culture media with ammonium sulphate, 8 g/L, citric acid, 20 g/L, the temperature of 27 °C, the agitation of 200 rpm, the initial pH 6,5 in shaker. Under optimized conditions, the production of y-PGA was 4,17 g/L. The production of y-PGA was 4,82 g/L when the molasses, 200 g/L, was supplemented with ammonium sulphate, 8 g/L, citric acid, 12,5 g/L, temperature of 27 °C, agitation of 200 rpm, initial pH 6,5 in shaker. Experimental conditions of 5 L in stirred bioreactor with stirring rates of 500 rpm, aeration rate of 2 VVM, the temperature of 27 °C and same optimal conditions, showed higher y-PGA production than when used glycerol in culture media, 28 g/L. When it was used molasses the y-PGA production was 6,69 g/L. The Bacillus velezensis NRRL B-23189 uses y-PGA as only carbon source or when the carbon at the medium was not sufficient. Thus, the microrganism produces the enzyme that hydrolyses y-PGA / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Rubens Maciel Filho, André Luiz Jardini Munhoz, Betânia Hoss Lunelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T10:23:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peres_AnaPaulaGimenez_D.pdf: 3966242 bytes, checksum: a5d9efcc4a345b82183bab53e34a3ebd (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Dentre as rotas alternativas e novas fontes sustentáveis de energia, a biomassa vem se tornando uma opção com potencial para atender a crescente demanda por energia e combustíveis. Como exemplo de fonte renovável, podemos citar o biodiesel, uma das fontes de energia limpa e alternativa mais promissora, cuja produção mundial vem crescendo anualmente. Neste contexto, a geração de hidrogênio e gás de síntese a partir da glicerina bruta tem sido considerada. O principal objetivo desta Tese foi projetar, fabricar e testar um microrreator para produção de hidrogênio a partir da pirólise da glicerina utilizando Laser de CO2 como fonte de energia. Para o cumprimento deste objetivo, quatro etapas principais foram desenvolvidas. A primeira delas foi a realização de estudos fluidodinâmicos do microrreator para a escolha da geometria mais favorável à distribuição do fluxo entre os microcanais. Nesta etapa foi possível quantificar o fluxo do gás nos microcanais e escolher a geometria de acordo com o menor valor no desvio padrão relativo apresentado pela geometria do microrreator. Contudo, neste trabalho, o modelo de microrreator com microcanais internos apresentado não será aplicado, pois de acordo com o objetivo principal da Tese - produção de hidrogênio e gás de síntese a partir da pirólise da glicerina aplicando o laser de CO2 - a radiação do laser deverá atingir diretamente a superfície da amostra (glicerina). Na segunda etapa, através da tecnologia de prototipagem rápida/impressão 3D foi fabricado o protótipo do microrreator e a partir desse protótipo foi fabricado o microrreator a partir do método convencional de usinagem. Na terceira etapa, os parâmetros do laser de CO2, tais como potência, velocidade de varredura e tempo de incidência foram avaliados, através de simulações computacionais. A partir da variável de resposta - geração de calor na amostra - foi possível identificar que a potência do laser de CO2 é a variável com maior influência na geração de calor. Na etapa final, experimentos de pirólise da glicerina foram realizados no microrreator com laser de CO2. Os resultados mostraram significantes conversões para a produção de hidrogênio e gás de síntese. A potência do laser de CO2 foi a variável operacional mais importante. Uma conversão na faixa de 54 a 66 % foi obtida quando uma potência de 60 W foi aplicada / Abstract : Motivated to solve the problems caused by the use of non-renewable fuels, scientists around the world seek ways to develop renewable energy that can reduce these impacts in Earth's atmosphere. Among the alternative routes and new sustainable energy sources, biomass is becoming a potential with option to meet the growing demand for energy and fuel. As a renewable source of one example, biodiesel, one of the sources of clean energy and more promising alternative, whose world production is increasing annually. In this context, the generation of hydrogen and syngas from crude glycerol has been considered. Therefore, the objective of this thesis was to design, fabricate and test a microreactor for hydrogen production from glycerol pyrolysis using CO2 laser as a source of energy. To achieve this objective, four main steps were developed. Firstly, studies of the fluid dynamic behavior of microreactor was conducted for choosing the most favorable geometry to flow distribution among microchannels. At this point it was possible to quantify the internal gas flow in the microchannels and to select the geometry with the lowest value in the relative standard deviation. However, in this thesis, the model of microreactor with internal microchannels presented will not be applied, because according to the main objective of the thesis - the production of hydrogen and synthesis gas from pyrolysis of the glycerol applying the CO2 laser - laser radiation should directly reach the surface of the sample (glycerol). In the second step, by rapid prototyping technology/3D printing was made the microreactor of the prototype and from the prototype that was manufactured the microreactor from conventional machining method. In the third step, the CO2 laser parameters such as power, sweep rate and incidence of time were evaluated through computer simulations. From the response variable - heat generation in the sample - we found that the power of the CO2 laser is the variable with the greatest influence on the generation of heat. In the final step, glycerol pyrolysis experiments were performed in the microreactor with CO2 laser. The results showed significant conversions for the production of hydrogen and synthesis gas. The power of the CO2 laser is the most important operational variable. A conversion in the range 54-66% was obtained when an output of 60 W was applied / Doutorado / Engenharia Química / Doutora em Engenharia Quimica