Este trabalho teve como objetivo estudar o potencial do uso de farelo obtido do resíduo da extração do pigmento de cúrcuma (Cúrcuma longa L.) na elaboração de filmes biodegradáveis. Primeiramente, foi conduzido um estudo da extração de corante de cúrcuma por método Soxhlet para simular o processo industrial, dessa forma, utilizaram-se dois tipos de solventes, etanol: isopropanol (1:1) e metanol: acetona (1:1). A partir das tortas foi feito um processo de moagem e peneiragem na tentativa de isolar o amido presente, apesar de não ter obtido sucesso, este processo permitiu obter diferentes frações de farelo de cúrcuma. As frações foram divididas em 80 (F1), 200 (F2), 270 (F3), 400 (F4) mesh e fração centrifugada (F5). A caracterização das tortas de cúrcuma e das frações consistiu em análise da composição centesimal, MEV, difração de raios X e FTIR. A partir destas frações foram elaborados filmes pela metodologia casting. Os filmes foram caracterizados por MEV, difração de raios X, FTIR, análise antioxidante, propriedades mecânicas, solubilidade em água, umidade e permeabilidade ao vapor de água. Os filmes feitos a partir das frações (metanol:acetona) apresentaram melhores propriedades mecânicas e de barreira do que os feitos a partir da frações (etanol:isopropanol), porém industrialmente o solvente utilizado para a extração do pigmento é o etanol:isopropanol. Assim, o filme elaborado a partir da fração FE2 (200 mesh) (etanol:isopropanol) foi o escolhido para realizar o estudo de otimização do processo de elaboração destes filmes por ter as melhores propriedades mecânicas e de barreira do que os filmes feitos a partir das frações FE3 e FE5 . Para o estudo da otimização foi desenvolvido um planejamento experimental 22 com quatro pontos axiais e três pontos centrais para estudar o efeito da temperatura de aquecimento (Ta) e do pH da solução filmogênica sobre as propriedades mecânicas, umidade, solubilidade e permeabilidade ao vapor de água dos filmes plastificados com glicerol (22 g de glicerol/100 g da fração) e sorbitol (30 g de sorbitol/100 g da fração). Os resultados foram avaliados utilizando a metodologia de superfície de resposta e análise de multi-resposta. As condições ótimas obtidas para obter filmes com melhores propriedades mecânicas e funcionais foram: T=84,7ºC e pH 8,3, para filmes com glicerol e T=87,6ºC e pH 8,5 para filmes com sorbitol. Os filmes com glicerol quando comparados com o sorbitol, apresentaram menor índice de cristalinidade, menor teor de curcuminóides pela análise por HPLC e DPPH. Os filmes de farelo de cúrcuma com sorbitol foram mais resistentes, pouco elongáveis e menos permeáveis ao vapor de água do que filmes elaborados com glicerol. / This work aimed to study the potential of the bran residue obtained from the extraction of the pigment from turmeric (Curcuma longa L.) in the preparation of biodegradable films. The extraction of the turmeric dye was conducted by Soxhlet procedure in orer to simulate the industrial process. Two types of solvents were employed ethanol isopropanol (1:1) and methanol acetone (1:1). The pies were crushed and sieved in an attempt to isolate the starch, but no success was achieved. However, this process yielded different fractions, which ensured better characterization of the material. The fractions were divided into 80 (F1), 200 (F2), 270 (F3) and 400 (F4) mesh subfractions and centrifuged (F5). The analysis of pies and turmeric fraction were characterized by chemical composition, SEM, XRD and spectroscopy. Films were prepared from these fractions by film casting methodology, and were characterized by SEM, X-ray diffraction and FTIR analysis; they were also analyzed in terms of their antioxidant, mechanical, water solubility, moisture permeability, and water vapor properties. The films prepared from fractions (methanol: acetone) showed better mechanical and barrier properties than those prepared from the fractions (ethanol: isopropanol), but industrially the solvent used for the extraction of pigment is ethanol: isopropanol. Thus, the film prepared from fractional FE2 (200 mesh) (ethanol: isopropanol) which have the best mechanical and barrier properties than the films prepared from fractions from FE3 and FE5, was chosen for the optimization of the preparation of these films. To this end, we developed an experimental design 22 with four axial points and three focal points, for evaluation of the effect of the heating temperature (Ta) and the filmogenic solution pH on the mechanical properties, moisture, solubility, and permeability to water vapor of the films plasticized with glycerol (22 g fraction glycerol/100 g) and sorbitol (30 g sorbitol/100 g fraction). Results were examined by using response surface methodology and analysis multi-response analysis. The optimum conditions for attainment of films with better mechanical properties and functional characteristics were: T = 84.7 º C and pH 8.3 for films with glycerol, and T = 87.6 ° C and pH 8.5 for films with sorbitol. Compared to films plasticized with sorbitol, the films containing glycerol, had lower crystallinity index, lower content of curcuminoids as verified by HPLC analysis and DPPH. The turmeric bran films plasticized with sorbitol were more resistant, less elongated, and slightly permeable to water vapor compared to films prepared with glycerol.

É consenso entre enólogos que o glicerol contribui para o corpo e sabor adocicado dos vinhos, por analogia, propôs-se investigar a presença e o papel do glicerol em aguardentes de cana. O método adaptado para a quantificação de glicerol, que envolveu a derivatização das amostras com cloreto de benzoíla, uma posterior etapa de extração em fase sólida (SPE) para clean-up das amostras e análise via HPLC-DAD, apresentou boa sensibilidade (limites de detecção e quantificação iguais a 0,25 e 0,74 mg L-1, respectivamente), exatidão de 97,5 % e precisão de 93,5 %. A reação de derivatização entre glicerol e o cloreto de benzoíla, estudada por cromatografia líquida hifenada a espectrometria de massas, foi quantitativa com esterificação das três hidroxilas da molécula. Antes de se avaliar a influência do glicerol no sabor doce da cachaça, as concentrações de açúcares totais foram medidas empregando-se o método DNS (limites de detecção e quantificação iguais a 37 e 125 mg L-1, respectivamente). Verificou-se que não houve uma relação entre os teores de glicerol e açúcares totais com a nota doce, determinada a partir de análise sensorial das amostras, para o conjunto de amostras não adoçado. Com base em um teste triangular não houve diferença sensorial significativa entre uma cachaça sem glicerol e outra com glicerol numa concentração de até 35 g L-1. A mediana do teor de glicerol detectado em 51 amostras de cachaça foi de 4,3 mg L-1. A mediana dos teores de açúcares totais para 59 amostras de cachaça não adoçada foi abaixo do limite de quantificação. A mediana dos teores de açúcares totais para 8 amostras de cachaça adoçada foi de 17 g L-1, expressos em glicose. / There is a consensus among enologists that glycerol contributes to the body and sweet taste of wine, by analogy; it was proposed to investigate the presence and role of glycerol in sugar cane spirits. The adapted method for glycerol quantification, which involved the samples derivatization with benzoyl chloride, a further solid phase extraction (SPE) step for samples clean-up and analysis by HPLC-DAD showed good sensitivity (limits of detection and quantification of 0.25 and 0.74 mg L-1, respectively), 97.5 % of accuracy and 93.5 % of precision. The derivatization reaction between glycerol and benzoyl chloride, studied through liquid chromatography hyphenated to mass spectrometry, was quantitative with esterification of the three hydroxyls of the molecule. Before evaluating the influence of glycerol in cachaça\'s sweet taste, total sugar concentrations were measured by DNS method (limits of detection and quantification were 37 and 125 mg L-1, respectively). It was verified that there was no correlation between the contents of glycerol and total sugars with the sweet score, determined by the samples sensory analysis, to the samples which no sugar was added. Based on a triangular test, there was no significant sensory difference between a cachaça without glycerol and another with glycerol concentration up to 35 g L-1. The median glycerol concentration detected in 51 samples of cachaça was 4.3 mg L-1. The median level of total sugars for 59 samples of cachaça without sugar addition was below the limit of quantification. The median level of total sugar for 8 samples of cachaça with sugar addition was 17 g L-1, expressed as glucose.

Nesta tese investiga-se e avalia-se a combustão direta da glicerina bruta e loira, co-produto e derivado, respectivamente, do processo de fabricação do biodiesel como alternativa de aproveitamento energético sustentável. Focaliza-se especialmente nos aspectos ambiental, técnico e econômico considerando as emissões, a transferência de calor associada e os aspectos operacionais como o eixo principal do estudo. Visa aumentar o conhecimento atual a respeito e contribuir para a melhoria das perspectivas da indústria do biodiesel e de uma parte da população. Para a combustão de glicerina bruta proveniente do processo de fabricação de biodiesel de sebo bovino desenvolveu-se um queimador tipo vórtice para glicerina bruta, avaliaram-se e quantificaram-se as emissões de óxidos de enxofre e nitrogênio, monóxido e dióxido de carbono, hidrocarbonetos totais, formaldeído, acetaldeído e acroleína, sendo também avaliados os efeitos mutagênicos potenciais dos gases produzidos. Da mesma forma foi estudada a composição físico-química, poder calorífico, decomposição térmica e a transferência de calor associada, além dos parâmetros operacionais da combustão, entre eles, a relação ar-combustível, temperatura de chama adiabática e o desempenho geral do processo para diferentes coeficientes de excesso de ar. Os ensaios foram desenvolvidos utilizando-se uma fornalha flamo tubular dotada de 12 câmaras calorimétricas e totalmente instrumentada com sensores de temperatura e sondas para análise contínua de gases em analisadores automáticos, fornecimento e controle de água de resfriamento e sistema de captação de dados em tempo real. Adicionalmente aos requisitos do estudo, foi necessário o desenvolvimento de sistemas e equipamentos auxiliares como a unidade de acondicionamento e alimentação de glicerina bruta e métodos de filtragem. Paralelamente, os efeitos mutagênicos e tóxicos foram avaliados sobre o bio-sensor Tradescantia (Clone KU-20), adaptando câmaras de intoxicação e técnicas de análise biológica desenvolvidas previamente. Os resultados foram processados, avaliados e comparados com as emissões e comportamento observado durante a combustão direta do óleo diesel, constatando-se que a combustão direta de glicerina bruta é um processo viável e suas emissões de CO, NOx, \'SO IND.2\' e HCT foram em média 39%, 75%, 69% e 38% respectivamente menores do que as do óleo diesel, porém o material particulado emitido pela glicerina bruta, e ainda mais pela loira, foi várias vezes superior do que com óleo diesel. Do mesmo modo, o nível de acroleína detectado no gás de combustão de glicerina bruta (214 ppbv) aparentemente não representa perigo para a população. Igualmente a energia produzida a partir da glicerina bruta resultou 61% e 58% mais barata do que com óleo diesel e glicerina loira respectivamente em condições semelhantes. No entanto, certamente verificou-se que a combustão de glicerina bruta é um processo tecnicamente mais complexo quando comparado com a dos combustíveis convencionais e evidenciou-se a necessidade de fazer um controle adequado das partículas emitidas para avançar no desenvolvimento do processo. Desta forma o presente estudo constitui-se em uma fonte importante de informação sobre a glicerina bruta e outros combustíveis similares para autoridades ambientais, indústrias e pesquisadores. / This thesis investigated and evaluated on the assessment of the direct combustion of crude and technical glycerin, by-product and derivative respectively of Brazilian biodiesel manufacture process, as an alternative of sustainable energy use. The main axis of the study were the environmental, technical and economical aspects, focusing in emissions, heat transfer and the operational parameters associated with the combustion of crude and technical glycerin. It aims to increase the knowledge on the matter and contribute to the improvement of the economic and environmental perspective of biodiesel industry and isolated populations. It was evaluated the combustion of crude glycerin from bovine tallow biodiesel and technical glycerin from soy biodiesel process. Due to commercial unavailability of a capable burner for burning glycerin, a swirl burner was developed for crude and technical glycerin combustion, but it was also used successfully in other alternative fuels as raw bovine tallow and diesel. Emissions of sulphur and nitrogen oxides, total hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide, formaldehyde, acetaldehyde and acrolein were analyzed and quantified. Similarly, the mutagenic potential of gases was evaluated, as well as the calorific power, thermal decomposition behavior, the associated heat transfer and fundamentals operational parameters such as adiabatic flame temperature, air-fuel ratio and others. A experimental technique for mutagenic and toxicological effects assessment of combustion gases was analyzed and standardized, as well as the calorific power, the associate heat transfer and fundamentals operational parameters. The study was developed using a fully instrumented flame tube furnace, a swirl burner, continuous gas analyzers, a chromatograph, a thermogravimetric analyzer, automatic data acquisition systems and other auxiliary equipment. The mutagenic potential of the combustion gases was studied on biosensor Tradescantia clone KU-20 assay, using chambers of intoxication and biological analytical techniques previously developed and others specially adapted. The results were compared with the performance of diesel at similar conditions and finding that the direct combustion of crude glycerin is a feasible process. In addition, the emissions of CO, NOx, \'SO IND.2\' and THC were 39%, 75%, 69% and 38% correspondingly smaller than those of diesel. The particulate matter emitted by crude glycerin combustion and even more, by technical glycerin, was several times higher than those emitted by the diesel. Also, the emission of acrolein detected in flue gas from crude glycerin (214 ppbv), apparently have not represents danger to the population. Simultaneously was observed that the energy produced from crude glycerin was 61% and 58% cheaper than the energy from diesel and technical glycerin respectively under similar conditions. But certainly, it was found that the crude glycerin combustion is a more complex process compared with the combustion of conventional fuels.

Submitted by Cibele Nogueira (cibelenogueira@ufgd.edu.br) on 2016-04-15T18:08:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) CINTHIASANTOS.pdf: 1729260 bytes, checksum: 1b3feb31804bfca00131c31d76348466 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T18:08:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) CINTHIASANTOS.pdf: 1729260 bytes, checksum: 1b3feb31804bfca00131c31d76348466 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / In this work, we reported a fast method of producing rhodium-decorated platinum nanoparticles (NPs) containing iridium oxides (IrOx) towards glycerol electrooxidation reaction. PtIrOx/C electrocatalysts of different atomic composition dispersed on Carbon Vulcan XC-72R® were prepared by using the fast polyol method assisted by microwaves. Afterwards, PtIrOx/C was potentio-dynamically decorated with Rh (Rh/PtIrOx/C). The NPs were characterized by energy dispersive X-ray analysis, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. The electrooxidation of glycerol was investigated in acid medium by cyclic voltammetry and chronoamperometry. The electrochemical stability of Rh/PtIrOx/C NPs was evaluated by following a degradation test protocol, which consists in exhaustive cyclic voltammetries. Our results show that the presence of iridium oxides in the architecture of platinum enhances the electrochemical stability of the catalyst by avoiding agglomeration effects. Moreover, the presence of rhodium facilitates the glycerol electrooxidation reaction. These results help understanding the role of Rh and IrOx in the glycerol electrooxidation and supply new insights for designing nanomaterials with improved stability and activity. / Neste trabalho, relatamos um método rápido para produzir nanopartículas de platina contendo óxido de irídio (IrOx) decoradas com ródio para a eletro-oxidação de glicerol. Foram preparados eletrocatalisadores de PtIrOx/C em diferentes composições atômicas dispersas em Carbono Vulcan XC-72R® através do método poliol assistido por micro-ondas, os quais foram potencio-dinamicamente decorados com Rh (Rh/PtIrOx/C). As NPs foram caracterizadas por análise de energia dispersiva de raios-X, difração de raios-X e microscopia eletrônica de transmissão. A eletro-oxidação de glicerol foi investigada em meio ácido por voltametria cíclica e cronoamperometria. A estabilidade eletroquímica das NPs de Rh/PtIrOx/C foi avaliada seguindo um ensaio de degradação, que consiste em sucessivas voltametrias cíclicas. Os resultados mostraram que a presença de óxido de irídio na estrutura da platina aumenta a estabilidade eletroquímica do catalisador, evitando aglomeração. Além disso, a presença de ródio facilita a reação de eletro-oxidação de glicerol. Estes resultados ajudam a compreender o papel do Rh e do IrOx na eletro-oxidação de glicerol e fornecem novas perspectivas para a obtenção de nanomateriais com maior estabilidade e atividade.

Made available in DSpace on 2016-08-17T17:11:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_DIEGO AMORIM DOS SANTOS.pdf: 423252 bytes, checksum: efa5c399c909c9183204861f32d89af4 (MD5) Previous issue date: 2014-03-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / ABSTRACT This study was conducted to evaluate the productive performance of crossbred Boer goats finished in feedlots, fed diets containing increasing levels of crude glycerin (0, 4, 8 and 12%) replacing corn bran in the concentrate portion of the diet. Two experiments were conducted. The first trial intended to determine the average daily gain (ADG), dry matter intake (DM) and nutrients (CP, NDF, EE ) and alimental behavior, which is evaluated for time spent with intake, rumination and leisure time. Twenty crossbred Boer goats with an average initial weight of 17.06 + 2.16 kg were used in a randomized complete block design with four treatments and five replications. The animals were housed in individual pens for a period of 65 days, 14 day for adaptation and 51 days for data collection. For the second experiment (digestibility trial) four castrated male goats were used, with an average weight of 22.45 + 3.06 kg, (with pattern similar to the animals used on the feedlot trial), in a Latin Square Design (4 treatments x 4 animals x 4 collection periods), to determine the digestibility of DM, CP, NDF and EE. The animals were housed in metabolic cages for a period of 40 days with four collection periods (seven days for adaptation and three for data collection). On the first trial, the addition of crude glycerin did not affect (P>0.05) the ADG between treatments, with mean values of 98.3 + 27g, as well as dry matter (591 + 96g) and other nutrients intake were not affected as well. The time spent on intake and chewing increased along with the levels of crude glycerin in diets, while leisure time, even without statistical difference, decreased (16%) compared to control treatment. There was no significant difference (P>0.05) of the treatments on the time spent ruminating with an average value of 365.6 + 73.4 minutes/day, and the digestibility of DM, CP and NDF were not affected as well. However there was a quadratic effect for the digestibility of EE. It is recommended to include in the content of 12% crude glycerin without damage to the productive performance, intake and digestibility of evaluated nutrients. / Objetivou-se com o presente trabalho avaliar o desempenho produtivo de caprinos mestiços Boer terminados em confinamento, alimentados com dietas contendo teores crescentes de glicerina bruta (0, 4, 8 e 12%) em substituição ao milho em grão triturado no concentrado. Foram realizados dois experimentos; o primeiro para determinação do ganho de peso diário (GPD), do consumo de matéria seca (MS) e nutrientes (PB, FDN, EE) e do comportamento ingestivo dos animais, sendo este avaliado quanto ao tempo despendido com ingestão, ruminação e ócio. Utilizou-se 20 caprinos ¾ Boer, machos, castrados com peso inicial médio de 17,06 + 2,16 kg em um delineamento em blocos completos casualizados, com quatro tratamentos e cinco repetições. Os animais foram confinados em baias individuais por um período de 65 dias, sendo 14 para adaptação e 51 para coleta de dados. Para o segundo experimento (ensaio de digestibilidade) foram utilizados quatro caprinos machos, castrados, com peso médio de 22,45 + 3,06 kg, com padrão racial semelhante aos animais utilizados no confinamento, em um delineamento em quadrado latino (4 tratamentos x 4 animais x 4 períodos), para determinação da digestibilidade da MS, PB, FDN e EE. Os animais foram alojados em gaiolas metabólicas durante um período de 40 dias com quatro períodos de coleta (sete dias de adaptação e três para coleta dos dados). No experimento de desempenho a adição de glicerina bruta não interferiu (P>0,05) no GPD entre os tratamentos, com valores médios de 98,3 + 27g, assim como no consumo de matéria seca (591 + 96g) e outros nutrientes. O tempo de ingestão e mastigação aumentou com o incremento de glicerina bruta nas dietas, enquanto que o tempo de ócio, mesmo sem diferença estatística, decresceu (16%) em relação ao tratamento controle. Não houve diferença significativa (P>0,05) dos tratamentos sobre o tempo gasto na ruminação com valor médio de 365,6 + 73,4 minutos/dia, bem como para a digestibilidade da MS, PB e FDN, contudo houve efeito quadrático para a digestibilidade do EE. Recomenda-se a inclusão no teor de 12% de glicerina bruta em dietas para caprinos em terminação, sem prejuízos para o desempenho produtivo, consumo e digestibilidade dos nutrientes avaliados.

Made available in DSpace on 2016-08-17T17:11:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao-KarlyeneSousaRocha.pdf: 421457 bytes, checksum: 7159eb1806e0cadbf7f8479f09e87260 (MD5) Previous issue date: 2014-04-27 / FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA E AO DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLÓGICO DO MARANHÃO / The objective of the research was evaluate the effect of increasing levels of crude glycerin on carcass characteristics and meat quality in goat feedlot finished, as well as economic viability. Was confined 20 crossbred Boer goats , barrows , weaned at 90 days of age with an average initial weight of 17.07 ± 2.07 kg, distributed in randomized complete block design with four treatments consisted of increasing levels of inclusion crude glycerin in the diet replacing corn with 0, 4, 8, and 12% in total dry matter of the diet , and five replications . The animals were fed the diet with 30% forage and 70% concentrate in confinement lasting 65 days (14 days adaptation and 51 days of collection). At the end of the period of confinement, the animals were slaughtered and carcass evaluation was conducted to obtain slaughter weight, hot carcass weight, hot carcass yield and fat thickness. After evaluation of the carcass, the Longissimus dorsi of each carcass was removed half left for later determination of proximate composition, loss of water by boiling, water holding capacity, fatty acid profile and sensory analysis. The economic viability of the use of crude glycerin was evaluated in a spreadsheet set up from the revenue from the sale of animals, feed costs and concepts of net benefit and marginal rate of return. Inclusion of crude glycerin in the diet did not affect (P>0.05) slaughter weight, hot carcass weight, fat thickness, loss of water by boiling, water holding capacity of Longissimus dorsi muscle, as well as its composition chemistry, with the exception of ash content which decreased linearly (P< 0.01) as the glycerin was added to the diet . Replacing corn affected by crude glycerin decreasing linearly (P< 0.01) fatty acid C18:2 ω-6 and the relationship ω6:ω3 (P< 0.02) and sensory analysis of meat was no difference (P<0.05) in the attributes hardness, color and overall acceptability. Economic viability in the use of crude glycerin in feedlot finished goats generates positive rate of return. Concluded to be possible to use 12% glycerin in the diet of goats feedlot finished without changes in weight at slaughter, as well as the nutritional and sensory quality of the meat. From the economic point of view its use in the diet should be based on their availability in the region or the financial viability. / O objetivo dessa pesquisa foi avaliar o efeito de teores crescentes de glicerina bruta sobre as características de carcaça e qualidade de carne em caprinos terminados em confinamento, bem como a viabilidade econômica. Confinou-se 20 cabritos mestiços Boer, machos, castrados, desmamados aos 90 dias de idade com peso médio inicial de 17,07 ± 2,07 kg, distribuídos em delineamento em blocos completos casualizados, com quatro tratamentos que consistiram em teores crescentes de inclusão de glicerina bruta na dieta em substituição ao milho, sendo 0, 4, 8, e 12% na matéria seca total da dieta, e cinco repetições. Os animais receberam a dieta com 30% de volumoso e 70% de concentrado em confinamento com duração de 65 dias (14 dias adaptação e 51 dias de coleta). Ao término do período de confinamento, os animais foram abatidos e a avaliação da carcaça foi realizada para obtenção do peso vivo ao abate, peso da carcaça quente, rendimento de carcaça quente e espessura de gordura. Após a avaliação da carcaça, o músculo Longissimus dorsi de cada meia carcaça esquerda foi retirado para posterior determinação da composição centesimal, perda de agua por cocção, capacidade de retenção de água, perfil de ácidos graxos e análise sensorial. A viabilidade econômica do uso da glicerina bruta foi avaliada em uma planilha de cálculo montada a partir da receita pela venda dos animais, custos com alimentação e conceitos de benefício líquido e de taxa marginal de retorno. A inclusão de glicerina bruta na dieta não influenciou (P>0,05) o peso ao abate, peso da carcaça quente, rendimento de carcaça quente, espessura de gordura, perdas de agua por cocção, capacidade de retenção de água do músculo Longissimus dorsi, assim como sua composição química, com exceção do teor de cinzas que reduziu linearmente (P<0,01) à medida que a glicerina foi adicionada à dieta. A substituição do milho pela glicerina bruta afetou de forma linear decrescente (P<0,01) o ácido graxo C18:2 ω-6 bem como a relação ω6:ω3 (P<0,02) e para análise sensorial da carne houve diferença (P<0,05) nos atributos dureza, cor e aceitação global. Na viabilidade econômica o uso da glicerina bruta na terminação em confinamento de cabritos gera taxa de retorno positiva. Conclui-se ser possível utilizar 12% de glicerina na dieta de cabritos terminados em confinamento sem alterações no peso vivo dos animais ao abate, bem como no valor nutricional e qualidade sensorial da carne. Do ponto de vista econômico o seu uso na ração deve ser indicado em função da disponibilidade na região ou da viabilidade financeira.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao Herbert.pdf: 1346425 bytes, checksum: 20ff7823a72f0791b221cddbc0518ddd (MD5) Previous issue date: 2013-11-25 / FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA E AO DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLÓGICO DO MARANHÃO / The glycerol electrooxidation has been studied on smooth and high roughness platinum electrodes and PtRh electrodes in acid medium. The increasing temperature had have positive catalytic effect on bimetallic electrodes, but have been observed a negative effect to current stability. In same conditions the Pt electrodes have undergoes catalytic deactivation. In bimetallic electrodes the increasing of Rh until 10% had a positive effect on faradaic process in all temperatures. To high roughness platinum electrodes have been observed linear current with electrode area until temperature 55 °C. To other hand, a high current stability have been seen to intermediate roughness platinum electrode at room conditions. Spectroscope techniques showed us different reactional products like CO2, aldehdyes, carboxylic acids and possibility a cetone. Differences on intensity bands from CO2 showed us that Rh content less 10% favour at CO2 yielding with the potential and time. / A eletrooxidação de glicerol foi estudada em eletrodos lisos e rugosos de Pt e PtRh em meio ácido. O aumento na temperatura favorece a atividade catalítica para os eletrodos bimetálicos. No entanto para estes eletrodo foi observada uma menor estabilidade da corrente. Nas mesmas condições foi obervado que o eletrodo contendo apenas Pt sofre uma desativação catalítica. Nos eletrodos bimetálicos foi observado que o aumento de Rh até 10 % favorece o aumento dos processos faradaícos em todas as temperaturas. Para os eletrodos de Pt com alta rugosidade, foi observado um crescimento quase linear da corrente com a área do eletrodo até uma temperatura de 55 ºC. Por outro lado, uma maior estabilidade na corrente é observada para os eletrodos com rugosidade intermediária em condições ambientais. Técnicas de espectroscopia mostraram uma diversidade de produtos formados sobre Pt, tais como CO2, aldeídos, ácidos carboxílicos, além, da possibilidade da formação de uma cetona. Diferenças nas intensidades das bandas de CO2 revelam que o acréscimo de Rh em quantidades inferiores a 10 % melhora a seletividade da reação à produção de CO2 tanto em função do potencial quanto em função do tempo.

Biocélulas a combustível são dispositivos eletroquímicos que convertem energia química em energia elétrica por meio da combustão bioeletroquímica de matéria orgânica. Células a combustível microbianas são biocélulas que utilizam microrganismos para metabolizar substratos no compartimento anódico. Entre os diversos microrganismos utilizados, algumas bactérias têm se destacado por apresentarem características de transferência de elétrons altamente eficientes, seja diretamente ou indiretamente (mediada), para os eletrodos. Entre as bactérias mais estudadas a espécie Pseudomonas aeruginosa possui grande importância devido à sua capacidade de produzir piocianina, um pigmento azul-esverdeado, que possui as características necessárias para a transferência de elétrons. A Pseudomonas aeruginosa apresenta melhor desempenho na produção da piocianina em meios de cultura enriquecidos com glicerol. O glicerol, por sua vez, é o principal subproduto na produção de biodiesel, e amplamente utilizado em indústrias como a de cosméticos. No entanto, o aumento exponencial na produção de biodiesel resultou no acúmulo do glicerol residual, o que fez seu preço cair substancialmente nos últimos anos e ocasionado o acúmulo como um subproduto indesejável. Com base nesses dados, o objetivo deste trabalho foi estudar linhagens de P. aeruginosa quanto à produção de pigmentos em caldo nutriente enriquecido com glicerol e caldo King (meio de cultura próprio para a produção de piocianina, que contém em sua formulação 10 g.L-1 de glicerol) e células a combustível microbianas com a linhagem que apresentar os melhores resultados em relação à produção de pigmentos. Os resultados mostraram que das seis linhagens apenas três se mostraram capazes de produzir piocianina em meio King, sendo que a cepa ATCC 27853 apresentou o melhor desempenho. As células a combustível microbianas construídas com meio de cultura caldo nutriente enriquecido com glicerol e meio King mostraram que é possível produzir pequenas quantidades de corrente com esta bactéria. Os estudos de cronoamperometrias e reação de redução de oxigênio apontam que a utilização de Nafion&reg; como membrana trocadora de prótons é ineficiente devido à alta concentração de íons Na+ e K+ e, portanto, mais estudos devem ser realizados na ausência deste tipo de membrana para a otimização da produção de corrente. / Biofuel cells are electrochemical devices that convert chemical energy into electrical energy by the bioelectrochemical combustion of organic matter. Microbial fuel cells are biofuel cells that use microorganisms to metabolize substrates in the anodic chamber. Among several microorganisms used, some bacteria species have gained special attention because they show high efficiency in the electronic transfer, directly or indirectly (mediated transfer), toward the electrodes. Among the most studied bacteria species Pseudomonas aeruginosa showed a great importance due to their capacity to produce pyocyanin, a blue-green pigment, that possess the necessary features to mediate electron transfer. The P. aeruginosa show the best performance for pyocyanin production in culture media enriched with glycerol. Glycerol is the main byproduct of biodiesel production and largely used in the cosmetics industries. Nevertheless, the exponential increase in the biodiesel production resulted in a glycerol byproduct accumulation that made its price decreased substantially in the last years and became an undesirable product. With this information, the aim of this study was to investigate the pigment production by P. aeruginosa strains in nutrient broth enriched with glycerol and King broth (a culture medium specific for pyocyanin production which uses 10 g.L-1 of glycerol) and microbial fuel cells with P. aeruginosa strains which showed the best results in the pigment production experiments. The results showed that among the six studied strains only three were able to produce pyocyanin in King culture medium, and the ATCC 27853 strain showed the best performance. Microbial fuel cells constructed with nutrient broth enriched with glycerol and King broth media resulted in a small current output. The experiments with chronoamperometry and oxygen reduction reaction suggest that the utilization of Nafion&reg; as a proton exchange membrane is inefficient due the high Na+ and K+ ion concentration. So, new experiments with membraneless microbial fuel cells are needed to improve the current output.

No presente trabalho, foram sintetizadas nanopartículas mono e bimetálicas de ouro e prata ancoradas em carbono (Au/C, Ag/C e AgxAu1-xC) empregando-se o glicerol em meio alcalino como agente redutor. Os materiais produzidos foram caracterizados por Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (EDX), Difratometria de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). As avaliações da atividade eletrocatalítica foram realizadas por Cronoamperometria e Voltametria Cíclica. No estudo do mecanismo da eletro-oxidação do glicerol, propano-1,2-diol e propanol empregou-se a técnica de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier in situ (FTIR in situ). O tamanho médio das nanopartículas, medidas por MET, são de 40,4 nm (Ag/C), 6,8 nm (Au/C), 5,7 nm (Ag25Au75/C), 5,3 nm (Ag50Au50/C) e 4,9 nm (Ag75Au25/C). Para os bimetálicos, observou-se que com o aumento da quantidade de ouro presente nos catilisadores, obteve-se um aumento na atividade eletrocatalítica nas mesmas proporções para oxidação dos alcoóis. A prata por si só não apresentou atividade significativa para a oxidação dos alcoóis. Dentre os alcoóis estudos, o glicerol apresentou o menor potencial de inicio de oxidação (0,65 V), utilizando-se Au/C, seguido pelo propano-1,2-diol (0,67 V) e propanol (0,75 V). A maior densidade de corrente anódica foi observada para o álcool com menor pKa e com maior número de hidroxilas. Formato, oxalato e glicolato foram os principais produtos da reação de oxidação do glicerol sobre Au/C. Para a oxidação propano-1,2-diol os produtos majoritários foram hydroxiacetona e o acetato e para a oxidação do propanol foi o propanoato, ambos também sobre sobre Au/C como indicado pelos experimentos de FTIR in situ. / In the present study, gold and silver mono- and bimetallic nanoparticles anchored on carbon (Au/C , Ag/C and AgxAu1-x/C ) were synthesized using glycerol in alkaline medium as a reducing agent. The materials obtained were characterized by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy, X-Ray Diffraction and Transmission Electron Microscopy. The evaluation of the electrochemical performance was conducted by Chronoamperometry and Cyclic Voltammetry. In Situ Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR in situ) was performed to study the mechanism of electro-oxidation of glycerol, 1,2-propanediol and propanol. The average size of the nanoparticles, calculated from TEM, are 40.4 nm (Ag/C), 6.8 nm (Au/C), 5.7 nm (Ag25Au75/C), 5.3 nm (Ag50Au50/C) and 4.9 nm (Ag75Au25/C). For the bimetallic, it was observed that with increasing the amount of gold present in catilisadores was obtained an increase in the electrocatalytic activity to the same extent for oxidation of alcohols. Among the alcohols, the glycerol oxidation catalyzed by Au/C showed the lower onset oxidation potential (0.65 V) followed by propane-1,2-diol (0.67 V) and propanol (0.75 V). The anodic current density was higher for the alcohol with lower pKa and greater number of hydroxyl groups. Format, oxalate and glycolate were the main products of the glycerol oxidation using Au/C. For the 1,2-propanediol oxidation the hydroxiacetona and acetate were the major products; and for the propanol oxidation was propanoate, both also on Au/C as indicated by the in situ FTIR experiments.

Catalisadores de Ni (10% em massa) suportado em matrizes mistas MgO-SiO2 foram aplicados na rea&ccedil;&atilde;o de reforma a vapor de glicerol. Os efeitos do teor de MgO como aditivo e do m&eacute;todo de prepara&ccedil;&atilde;o foram avaliados frente &agrave;s propriedades f&iacute;sico-qu&iacute;micas e texturais dos materiais; assim como &agrave; atividade, seletividade, estabilidade e forma&ccedil;&atilde;o de carbono na reforma a vapor do glicerol. Os catalisadores foram preparados com diferentes teores m&aacute;ssicos de MgO (10%, 30% e 50%) sobre SiO2 comercial, utilizando processo via seca (mistura f&iacute;sica) e via &uacute;mida (impregna&ccedil;&atilde;o sequencial com diferentes solventes: &aacute;gua, etanol e acetona). Foram utilizadas as t&eacute;cnicas de caracteriza&ccedil;&atilde;o de espectroscopia de energia dispersiva de raios X, fisissor&ccedil;&atilde;o de nitrog&ecirc;nio, difratometria de raios X, termogravimetria, difratometria de raios X in situ com O2, redu&ccedil;&atilde;o a temperatura programada com H2, difratometria de raios X in situ com H2, dessor&ccedil;&atilde;o a temperatura programada com H2 e microscopia eletr&ocirc;nica de varredura. Foi observado que o Ni(II) interage de forma variada com os suportes com diferentes teores de MgO, e que a polaridade do solvente de impregna&ccedil;&atilde;o utilizado no processo de prepara&ccedil;&atilde;o influencia as propriedades dos catalisadores. A fim de verificar a atividade, seletividade e deposi&ccedil;&atilde;o de carbono; os catalisadores foram testados na rea&ccedil;&atilde;o de reforma a vapor de glicerol a 600oC, por um per&iacute;odo de 5h e raz&atilde;o molar &aacute;gua:glicerol de 12:1. Ap&oacute;s as rea&ccedil;&otilde;es, os catalisadores foram novamente submetidos &agrave;s an&aacute;lises de termogravimetria, difratometria de raios X e microscopia eletr&ocirc;nica de varredura, visando a caracteriza&ccedil;&atilde;o dos dep&oacute;sitos de carbono obtidos durante o processo catal&iacute;tico. Os catalisadores de matrizes mistas se mostraram ativos e apresentaram seletividades similares para os produtos gasosos CH4, CO e CO2, al&eacute;m de um alto rendimento em H2. Observou-se que a adi&ccedil;&atilde;o de MgO no suporte, aumentou a dispers&atilde;o do Ni(II) no material, que por sua vez, influenciou na quantidade de carbono depositado ao longo da rea&ccedil;&atilde;o. A polaridade do solvente de impregna&ccedil;&atilde;o tamb&eacute;m teve influ&ecirc;ncia na dispers&atilde;o met&aacute;lica, sendo que, quanto menor a polaridade do solvente, maior foi a dispers&atilde;o obtida no catalisador, e menor a deposi&ccedil;&atilde;o de carbono na rea&ccedil;&atilde;o. O material que apresentou o melhor desempenho catal&iacute;tico frente ao rendimento de H2 e &agrave; deposi&ccedil;&atilde;o de carbono, foi o catalisador preparado com 30% de MgO com etanol como solvente de impregna&ccedil;&atilde;o. / Ni catalysts (10wt%) supported on MgO-SiO2 were assessed in glycerol steam reforming reaction. The effects of MgO as additive and preparation method were evaluated on physico-chemical and textural materials properties; as their activity, selectivity, stability and carbon formation in glycerol steam reforming. The catalysts were prepared with different amounts of MgO (10wt%, 30wt% and 50wt%) on commercial SiO2 by dry process (physical mixture) and wet process (sequential impregnation with water, ethanol and acetone as solvents). Samples were characterized by energy dispersive X-ray spectroscopy, nitrogen physisorption, X-ray diffraction, thermogravimetry, in situ X-ray diffraction with O2, temperature programmed reduction with H2, in situ X-ray diffraction with H2, temperature programmed desorption with H2 and scanning electron microscopy. It was observed that the Ni(II) interacts differently with supports with different MgO content, and the polarity of impregnation solvent used in preparation process influences on catalysts properties. In order to evaluated the activity, selectivity and carbon deposition, the catalysts were tested in glycerol steam reforming reaction at 600oC for 5h and water:glycerol molar ratio of 12:1. After reaction, carbon deposits obtained during the catalytic process were characterized by thermogravimetry, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Mixed matrices catalysts were active in glycerol steam reforming and showed similar selectivity for the gaseous products (H2, CH4, CO and CO2), with a high H2 yield. It was observed that the addition of MgO increased Ni(II) dispersion on material, which influenced on the quantity of carbon deposited during reaction. Polarity of impregnation solvent had also influence on metallic dispersion, and smaller the solvent polarity, higher the dispersion obtained in the catalyst, and lower the carbon deposition on reaction. The material that showed the best catalytic performance in H2 yield and carbon deposition, was the catalyst prepared with 30wt% of MgO with ethanol as impregnation solvent.