Com o objetivo de estudar o uso de inóculo de fezes em substituição do conteúdo ruminal de bubalinos na técnica in vitro de produção de gases, este presente trabalho comparou as avaliações realizadas em três ensaios. Foram utilizados três bubalinos da raça Mediterrâneo, machos, adultos, castrados, fistulados no rúmen com média de peso vivo de 450 (± 18,7) kg. Estes animais receberam uma dieta basal, composta de silagem de milho (70%) e concentrado (30%). Estes animais foram os doadores dos 2 tipos de inóculos, que foram conteúdo ruminal (CR) e fezes. O primeiro ensaio realizado foi com alimentos concentrados: grão de milho, farelo de soja, farelo de trigo e farelo de algodão; o segundo ensaio foi com leguminosas forrageiras: alfafa (Medicago sativa L. ), estilosantes pioneiro (Stylosanthes macrocephala cv. Pioneiro), soja perene (Neonotonia wightii) e leucena (Leucaena leucocephala); e o terceiro e último ensaio foi realizado com gramíneas forrageiras: capim braquiarão (Brachiaria brizantha cv. Marandu), capim buffel (Cenchrus ciliaris L. cv. Biloela), estrela africana (Cynodon plectostachyus) e capim mombaça (Panicum maximum Jacq. cv. Mombaça). Os valores médios obtidos de produção potencial de gases em cada ensaio foram menores (P<0,05) para as amostras fermentadas com inóculos de fezes que com conteúdo ruminal, sendo respectivamente, para concentrados (140,23 e 194,08 mL.g-1MS), gramíneas (161,99 e 230,25 mL.g-1MS) e leguminosas (141,78 e 170,70 mL.gm-1MS). Conclui-se que inóculos de fezes não apresentam condições satisfatórias para substituição do inóculum com conteúdo ruminal para uso na técnica de produção in vitro de gases. / In order to study the use of faeces as inoculum as alternative for buffalo rumen contents in the in vitro gas production technique, the present work evaluations of three tests. We used three Mediterranean buffalos, male, adult, neutered, fistulated in the rumen, with an average live weight of 450 (± 18.7) kg. These animals received a basal diet composed of corn silage (70%) and concentrated (30%). These buffalo were the donors of the two types of inocula, rumen content (CR) and faeces. The first test was carried out with concentrate foods: corn grain, soybean meal, wheat bran and cottonseed meal, the second test was with legumes: alfalfa (Medicago sativa L. ), Pioneiro estilo (Stylosanthes macrocephala cv. Pioneiro) , perennial soybean (Neonotonia wightii) and leucaena (Leucaena leucocephala) and the third and last test was carried out with grasses: Marandu grass (Brachiaria brizantha cv. Marandu), buffel grass (Cenchrus ciliaris L. cv. Biloela), African Star grass (Cynodon plectostachyus) and Mombasa grass (Panicum maximum Jacq. cv. Mombasa). The average values of potential production of gas in each test were lower (P<0.05) for samples fermented with an inoculum of faeces with rumen contents, being respectively, for concentrates (140.23 and 194.08 mL.g-1MS), grasses (161.99 and 230.25 mL.g-1MS) and legumes (141.78 and 170.70 mL.g-1MS). It follows that fecal inoculum unsatisfactory condition for replacing the inoculum with rumen technique for use in the in vitro production of gases technique.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-07-27T22:02:00Z No. of bitstreams: 1 Dissertação THAYLI RAMIRES ARAUJO 2018.pdf: 1826233 bytes, checksum: bb42c5caf9e8edf5af4dce72d1cca93f (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-31T19:05:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação THAYLI RAMIRES ARAUJO 2018.pdf: 1826233 bytes, checksum: bb42c5caf9e8edf5af4dce72d1cca93f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-31T19:05:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação THAYLI RAMIRES ARAUJO 2018.pdf: 1826233 bytes, checksum: bb42c5caf9e8edf5af4dce72d1cca93f (MD5) Previous issue date: 2018-05-21 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / A atividade das agroindústrias tem causado impactos ao meio ambiente, dentre eles a contaminação de solo, águas subterrâneas e superficiais, atmosfera. Na indústria de alimentos o sal é utilizado em diversas etapas de processamento de alimentos, e também é considerado o ingrediente mais consumido pelos humanos. Na indústria pesqueira marítima o sal está presente desde a descarga de material e o efluente gerado quando tratado origina o chamado lodo de estação de efluentes de pescado salgado, esse resíduo lançado ao meio ambiente sem tratamento acarreta sérios problemas ambientais, tais como a inibição da microbiota natural do meio afetando o ciclo biogeoquímico. Uma das ferramentas para o tratamento desse resíduo salino é o processo de compostagem, que pode ser aplicada no tratamento de diversos resíduos sólidos agroindustriais. Uma questão a ser discutida é a presença de sal nesse resíduo. A pressão osmótica provoca a inibição do crescimento (atividade) da microbiota natural podendo levá-la a morte por extravasamento do conteúdo celular. Para solucionar esses problemas apresentados, a adição de cepas halofílicas e/ou halotolerantes seria uma alternativa para que ocorra a compostagem desse resíduo salino. Portanto, um dos objetivos desse trabalho foi isolar e identificar por PCR bactérias halofílicas de uma matriz alimentar salgada como o bacalhau seco salgado. Os resultados demostraram que as cepas Bacillus cereus, Enterococcus faecalis e Lactobacillus spp foram as mais promissoras quando submetidas a multiplicação bacteriana em caldo suplementado com 7,5% de NaCl. Outro objetivo deste trabalho constituiu em avaliar através de parâmetros físico-químicos a microcompostagem da mistura de lodo de pescado salino, casca-de-arroz e serragem com a adição de B. cereus, E. faecalis e consórcio delas nos dias de processo de compostagem. Os resultados demonstraram eficácia na queda da condutividade elétrica no período estudado pelas cepas utilizadas nos tratamentos. O pH apesar de ter apresentado queda durante a compostagem se manteve acima de 6, padrão estabelecido pela legislação brasileira para comercialização do composto. Durante todo o período de compostagem, o teor de nitrogênio encontrado permaneceu em porcentagens baixas, devido ao uso de bactérias halotolenrantes, apesar de serem utilizadas como probióticas causam a desnitrificação, assim elevando o percentual de nitrogênio no decorrer do experimento. Em relação ao carbono a porcentagem de carbono teve uma queda o insignificativa durante o processo, a porcentagem de carbono encontrada durante o experimento é respondido pela alta atividade microbiana obtido em porcentagens de carbono abaixo dos 45% ao final dos 26 dias de incubação. A umidade para os tratamentos com adição de probióticos estiveram dentro do padrão estipulado pelo MAPA, entre 40 e 60%, contrariamente dos tratamentos sem os inóculos que apresentaram valores acima. E a matéria mineral, apresentou valores maiores ao final da compostagem devido a ação microbiana e a redução da matéria orgânica e formação de minerais. O lodo de pescado salino de estação de tratamento de efluentes obteve melhores resultados com adição de inóculo, como adição de outro resíduo rico em nitrogênio, modificação de volume/volume e material estruturante, e maior tempo de compostagem. Apesar dessas observações os resultados apresentados foram dentro dos padrões da legislação brasileira. / The activity of the agroindustries has caused impacts to the environment, among them the contamination of soil, groundwater and surface, atmosphere. In the food industry, salt is used in several stages of food processing, and is also considered the most consumed ingredient by humans. In the marine fishing industry salt is present since the discharge of material and the effluent generated when treated gives rise to so-called salty fish effluent seasoning, this waste released to the environment without treatment causes serious environmental problems such as the inhibition of the microbiota natural environment affecting the biogeochemical cycle. One of the tools for the treatment of this saline residue is the composting process, which can be applied in the treatment of various agroindustrial solid wastes. One issue to be discussed is the presence of salt in this residue. The osmotic pressure causes the inhibition of the growth (activity) of the natural microbiota and can lead to death by extravasation of the cellular content. To solve these problems, the addition of halophilic and / or halotolerant strains would be an alternative for the composting of this saline residue. Therefore, one of the objectives of this work was to isolate and identify, by PCR, halophilic bacteria from a salt food matrix such as salted dry cod. The results showed that the Bacillus cereus, Enterococcus faecalis and Lactobacillus spp strains were the most promising when submitted to bacterial multiplication in broth supplemented with 7.5% NaCl. Another objective of this work was to evaluate the microcompaction of the sludge mixture of saline fish, rice husk and sawdust with the addition of B. cereus, E. faecalis and their consortium in the days of the composting process. The results demonstrated efficacy in the reduction of the electrical conductivity in the period studied by the strains used in the treatments. The pH, even though it showed a drop during composting, remained above 6, a standard established by the Brazilian legislation for the commercialization of the compost. During the whole composting period, the nitrogen content remained low, due to the use of halotolenating bacteria, although they are used as probiotics, causing denitrification, thus raising the percentage of nitrogen during the experiment. In relation to carbon the percentage of carbon had an insignificant drop during the process, the percentage of carbon found during the experiment is answered by the high microbial activity obtained in carbon percentages below 45% at the end of the 26 days of incubation. The humidity for the treatments with addition of probiotics were within the standard stipulated by MAPA, between 40 and 60%, contrary to the treatments without the inocula that presented values above. And mineral matter presented higher values at the end of composting due to microbial action and reduction of organic matter and mineral formation. The saline fish sludge from the effluent treatment station obtained better results with addition of inoculum, as addition of another residue rich in nitrogen, modification of volume / volume and structuring material, and greater time of composting. Despite these observations, the results presented were within the brazilian legislation.

Com o objetivo de estudar o uso de inóculo de fezes em substituição do conteúdo ruminal de bubalinos na técnica in vitro de produção de gases, este presente trabalho comparou as avaliações realizadas em três ensaios. Foram utilizados três bubalinos da raça Mediterrâneo, machos, adultos, castrados, fistulados no rúmen com média de peso vivo de 450 (± 18,7) kg. Estes animais receberam uma dieta basal, composta de silagem de milho (70%) e concentrado (30%). Estes animais foram os doadores dos 2 tipos de inóculos, que foram conteúdo ruminal (CR) e fezes. O primeiro ensaio realizado foi com alimentos concentrados: grão de milho, farelo de soja, farelo de trigo e farelo de algodão; o segundo ensaio foi com leguminosas forrageiras: alfafa (Medicago sativa L. ), estilosantes pioneiro (Stylosanthes macrocephala cv. Pioneiro), soja perene (Neonotonia wightii) e leucena (Leucaena leucocephala); e o terceiro e último ensaio foi realizado com gramíneas forrageiras: capim braquiarão (Brachiaria brizantha cv. Marandu), capim buffel (Cenchrus ciliaris L. cv. Biloela), estrela africana (Cynodon plectostachyus) e capim mombaça (Panicum maximum Jacq. cv. Mombaça). Os valores médios obtidos de produção potencial de gases em cada ensaio foram menores (P<0,05) para as amostras fermentadas com inóculos de fezes que com conteúdo ruminal, sendo respectivamente, para concentrados (140,23 e 194,08 mL.g-1MS), gramíneas (161,99 e 230,25 mL.g-1MS) e leguminosas (141,78 e 170,70 mL.gm-1MS). Conclui-se que inóculos de fezes não apresentam condições satisfatórias para substituição do inóculum com conteúdo ruminal para uso na técnica de produção in vitro de gases. / In order to study the use of faeces as inoculum as alternative for buffalo rumen contents in the in vitro gas production technique, the present work evaluations of three tests. We used three Mediterranean buffalos, male, adult, neutered, fistulated in the rumen, with an average live weight of 450 (± 18.7) kg. These animals received a basal diet composed of corn silage (70%) and concentrated (30%). These buffalo were the donors of the two types of inocula, rumen content (CR) and faeces. The first test was carried out with concentrate foods: corn grain, soybean meal, wheat bran and cottonseed meal, the second test was with legumes: alfalfa (Medicago sativa L. ), Pioneiro estilo (Stylosanthes macrocephala cv. Pioneiro) , perennial soybean (Neonotonia wightii) and leucaena (Leucaena leucocephala) and the third and last test was carried out with grasses: Marandu grass (Brachiaria brizantha cv. Marandu), buffel grass (Cenchrus ciliaris L. cv. Biloela), African Star grass (Cynodon plectostachyus) and Mombasa grass (Panicum maximum Jacq. cv. Mombasa). The average values of potential production of gas in each test were lower (P<0.05) for samples fermented with an inoculum of faeces with rumen contents, being respectively, for concentrates (140.23 and 194.08 mL.g-1MS), grasses (161.99 and 230.25 mL.g-1MS) and legumes (141.78 and 170.70 mL.g-1MS). It follows that fecal inoculum unsatisfactory condition for replacing the inoculum with rumen technique for use in the in vitro production of gases technique.

O hidrogênio é estudado como alternativa ao uso de combustíveis fósseis para geração de energia, uma vez que é um combustível renovável, apresenta alta concentração de energia por unidade de massa e não gera gases causadores do efeito estufa. Entre os processos de produção de hidrogênio destaca-se o processo fermentativo, pois é um processo de baixo custo quando comparado com outros processos e possibilita unir tratamento de efluente e geração de energia. Neste sentido, este trabalho teve como proposta estudar parâmetros envolvidos no processo de produção fermentativo do \'H IND.2\'. O trabalho envolveu três etapas. Na primeira etapa, foi estudada a produção de hidrogênio a partir de sacarose empregando reatores anaeróbios de leito fixo de fluxo ascendente. Na primeira fase, comparou-se o desempenho de diferentes matérias suportes (argila, carvão vegetal e polietileno) e tempos de detenção hidráulica (TDH) (0,5 e 2h). Na segunda fase, testaram-se diferentes porosidades (50, 75 e 91%) do leito de polietileno TDH de 0,5 h. Os resultados mostraram que TDHs menores e maiores porosidades promovem maiores e contínuas produções de \'H IND.2\'. Na segunda fase, avaliou-se a produção de \'H IND.2\' a partir de quatro inóculos: metanogênico tratamento termicamente e três provenientes de biomassa aderidas aos materiais suportes empregados na primeira etapa. Todos inóculos produziram \'H IND.2\'. Na terceira etapa, avaliou-se a viabilidade de produzir \'H IND.2\' a partir de diferentes águas residuárias (sacarose, esgoto sanitário, vinhaça e glicerina). Houve conversão de hidrogênio a partir de todas as águas residuárias e a vinhaça mostrou ser o efluente mais promissor para esta finalidade. As análises biológicas mostraram baixa diversidade de fungos e bactérias, porém todos associados com o processo de formação de \'H IND.2\'. A varredura dos parâmetros estudados neste trabalho proporcionou o entendimento do processo, assim como, o mapeamento das variáveis adequadas para o projeto e viabilidade da aplicação de reatores desenvolvidos para geração de hidrogênio. / The hydrogen obtained by fermentative production is studied as an alternative process to provide energy instead of fossil fuel application. Moreover, hydrogen is a renewable fuel, has high energy content per unit weight (122 kJ/g), generates clean energy without pollution and produces no greenhouse gases. The fermentative process has low cost when it is compared with traditional process and photosynthetic process, because hydrogen can be produced from wastewater by anaerobic treatment process. For that reason, the aim of this research was to study some parameters involved in the hydrogen production by fermentative process. Three steps were developed. In the first step, it was studied the hydrogen production from sucrose using up-flow anaerobic packed-bed reactor, this step was divide in two phases. In the first phase three support materials (clay beads, vegetal coal and polyethylene) and two hydraulic retention times (0.5 and 2 h) were tested. In the second phase three porosities (50, 75 and 91%) of polyethylene bed were tested. The results demonstrated that the low HRT and high porosities provided high hydrogen production, although, the support materials did not show significant difference in the hydrogen production and in the biomass developed. In the second phase, four inocula were used in order to produce hydrogen: thermal pre-treated methanogenic sludge; and the others three came from the reactors used in the first phase. All inocula were able to produce hydrogen. In the third step hydrogen production was obtained from three wastewaters (domestic wastewater, vinasse and glycerol) and a control (sucrose) in batch reactors. The wastewaters and control produced hydrogen and the vinasse showed the highest production. This research makes available the comprehension on the influence of the different parameters in processes projected for hydrogen production and it makes viable to apply in full-scale.

O hidrogênio é estudado como alternativa ao uso de combustíveis fósseis para geração de energia, uma vez que é um combustível renovável, apresenta alta concentração de energia por unidade de massa e não gera gases causadores do efeito estufa. Entre os processos de produção de hidrogênio destaca-se o processo fermentativo, pois é um processo de baixo custo quando comparado com outros processos e possibilita unir tratamento de efluente e geração de energia. Neste sentido, este trabalho teve como proposta estudar parâmetros envolvidos no processo de produção fermentativo do \'H IND.2\'. O trabalho envolveu três etapas. Na primeira etapa, foi estudada a produção de hidrogênio a partir de sacarose empregando reatores anaeróbios de leito fixo de fluxo ascendente. Na primeira fase, comparou-se o desempenho de diferentes matérias suportes (argila, carvão vegetal e polietileno) e tempos de detenção hidráulica (TDH) (0,5 e 2h). Na segunda fase, testaram-se diferentes porosidades (50, 75 e 91%) do leito de polietileno TDH de 0,5 h. Os resultados mostraram que TDHs menores e maiores porosidades promovem maiores e contínuas produções de \'H IND.2\'. Na segunda fase, avaliou-se a produção de \'H IND.2\' a partir de quatro inóculos: metanogênico tratamento termicamente e três provenientes de biomassa aderidas aos materiais suportes empregados na primeira etapa. Todos inóculos produziram \'H IND.2\'. Na terceira etapa, avaliou-se a viabilidade de produzir \'H IND.2\' a partir de diferentes águas residuárias (sacarose, esgoto sanitário, vinhaça e glicerina). Houve conversão de hidrogênio a partir de todas as águas residuárias e a vinhaça mostrou ser o efluente mais promissor para esta finalidade. As análises biológicas mostraram baixa diversidade de fungos e bactérias, porém todos associados com o processo de formação de \'H IND.2\'. A varredura dos parâmetros estudados neste trabalho proporcionou o entendimento do processo, assim como, o mapeamento das variáveis adequadas para o projeto e viabilidade da aplicação de reatores desenvolvidos para geração de hidrogênio. / The hydrogen obtained by fermentative production is studied as an alternative process to provide energy instead of fossil fuel application. Moreover, hydrogen is a renewable fuel, has high energy content per unit weight (122 kJ/g), generates clean energy without pollution and produces no greenhouse gases. The fermentative process has low cost when it is compared with traditional process and photosynthetic process, because hydrogen can be produced from wastewater by anaerobic treatment process. For that reason, the aim of this research was to study some parameters involved in the hydrogen production by fermentative process. Three steps were developed. In the first step, it was studied the hydrogen production from sucrose using up-flow anaerobic packed-bed reactor, this step was divide in two phases. In the first phase three support materials (clay beads, vegetal coal and polyethylene) and two hydraulic retention times (0.5 and 2 h) were tested. In the second phase three porosities (50, 75 and 91%) of polyethylene bed were tested. The results demonstrated that the low HRT and high porosities provided high hydrogen production, although, the support materials did not show significant difference in the hydrogen production and in the biomass developed. In the second phase, four inocula were used in order to produce hydrogen: thermal pre-treated methanogenic sludge; and the others three came from the reactors used in the first phase. All inocula were able to produce hydrogen. In the third step hydrogen production was obtained from three wastewaters (domestic wastewater, vinasse and glycerol) and a control (sucrose) in batch reactors. The wastewaters and control produced hydrogen and the vinasse showed the highest production. This research makes available the comprehension on the influence of the different parameters in processes projected for hydrogen production and it makes viable to apply in full-scale.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 henry.pdf: 2217836 bytes, checksum: f01d367fdd6ecd64b7d0ccf6ae52d669 (MD5) Previous issue date: 2012-07-02 / In Brazil, the grain harvest in 2007/08 was about 145 million tons, a record for the domestic agriculture. In 2008 soybeans led to participation in the value of production of temporary and permanent crops with 39.18% which were superseded by the 2009/2010, in which the Paraná state reached the first place in soybean production in Brazil. As possible benefits of diets containing soy we could mention the anticarcinogenic effects, reduction of cholesterol levels, protective effects against obesity and symptoms such as hot flashes during menopause, treatment of coronary heart disease and osteoporosis. According to this economic and health context, this work aimed the development of a hydrosoluble soybean extract fermented with probiotic microorganisms, plus inulin (prebiotic substance) and whey protein concentrate, in order to meet the consumers expectations on health, nutrition and functionality due to their symbiotic nature. Physical and chemical, microbiological, sensory analyzes and probiotic bacteria counting were carried out, considering different types of sugars such as sucrose and glucose. Twelve formulations were prepared from hydrosoluble soybean extract with whey protein concentrate and inulin, by varying the inoculated cultures (Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei and SAB) and sugar (100% glucose treatment, 100% sucrose treatment, 50% glucose and 50% sucrose treatment, and 0% sugar treatment). The sensory evaluation experiment was completely randomized, applying analysis of variance-ANOVA and Means Test (Tuckey). In the fermentation process the formulation A5 (EHS 10%, 2.5% WPC, 2% inulin, sugar and inoculum SAB) presented the shortest time register, with 5 hours and 53 minutes to achieve the optimum pH. For an optimal therapeutic effect, it is estimated that the probiotic food must contain a number above than 107 CFU / mL, and all formulations reached this viable cell count during 28 days of storage, especially the Treatment A9 with an initial count of 1,20 x1014 CFU / mL. The increased acidity values reached 85 ºD, maintaining the pH value close to 4.31, which means a suitable pH. The results of the microbiological analyzes of fermented beverages were in accordance to the standards established by the Brazilian legislation, ensuring the safety of the samples. The rate of acceptance achieved by sensory evaluation of the beverages was above 70% considering the formulations A2 (EHS 10%, 2.5% WPC, 2% of inulin, 100% sucrose and L. casei inoculum) and A10 (EHS 10% 2.5% WPC, 2% of inulin, and 100% sucrose and L. acidophilus inoculum), which means that these formulations would be well accepted in the consumers market. / A safra brasileira de grãos 2007/08 foi de cerca de 145 milhões de toneladas, um recorde para a agricultura interna. No ano de 2008 a soja liderou a participação no valor da produção de lavouras temporárias e permanentes com 39,18%, participação que foi superada pela safra 2009/2010, na qual o Paraná garantiu o primeiro lugar na produção de soja no Brasil. Como possíveis benefícios de dietas contendo soja podem ser mencionados os efeitos anticarcinogênicos, redução dos níveis de colesterol, efeitos protetores contra a obesidade e sintomas como ondas de calor na menopausa, tratamento de doenças coronarianas e osteoporose. Diante deste contexto econômico e de saúde, almejou-se desenvolver uma bebida à base de extrato hidrossolúvel de soja fermentada com micro-organismos probióticos, acrescida de inulina (substância prebiótica) e proteína concentrada do soro do leite, visando atender às expectativas de consumidores quanto à saúde, nutrição e funcionalidade, devido ao seu caráter simbiótico. Foram realizadas análises físico-químicas, microbiológicas, sensoriais e contagem de bactérias probióticas, considerando-se diferentes tipos de açúcares, como sacarose e glicose. Foram elaboradas doze formulações a partir de extrato hidrossolúvel de soja, adicionado de proteína concentrada de soro de leite e inulina, variando as culturas inoculadas (fermentos lácteos Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei e SAB) e o açúcar (Tratamento com 100% de glicose, tratamento com 100% de sacarose, tratamento com 50% de glicose e 50% de sacarose e tratamento com 0% de açúcar). O delineamento experimental na avaliação sensorial foi inteiramente casualizado, aplicando-se a análise de variância (ANOVA) e teste de médias (Tuckey). No processo de fermentação a formulação contendo 10% EHS, 2,5% WPC, 2% de inulina, sem açúcar e o inóculo SAB sobressaiu-se com o menor tempo, totalizando 5 horas e 53 minutos para alcançar o pH ótimo. Para obter um efeito terapêutico ótimo, estima-se que o alimento probiótico deva conter um número maior que 107 UFC/mL, sendo que todas as formulações elaboradas alcançaram este propósito durante os 28 dias de armazenamento, tendo como destaque a formulação A9 com uma contagem inicial de 1,20 x1014 UFC/mL. Os valores de acidez aumentaram até aproximadamente 85º D, mantendo o valor de pH próximo a 4,31, o que significa um pH adequado. Os resultados das análises microbiológicas das bebidas fermentadas apresentaram-se em conformidade com os padrões estabelecidos pela legislação brasileira, assegurando a inocuidade das amostras. O índice de aceitabilidade obtido pela avaliação sensorial das bebidas foi superior a 70% para as formulações A2 (10% EHS, 2,5% WPC, 2% de inulina, 100% sacarose e o inóculo L. casei ) e A10 (10% EHS, 2,5%WPC,2% de inulina, 100%sacarose e o inóculo L. acidófilos), o que significa que estas formulações seriam bem aceitas no mercado consumidor.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 henry.pdf: 2217836 bytes, checksum: f01d367fdd6ecd64b7d0ccf6ae52d669 (MD5) Previous issue date: 2012-07-02 / In Brazil, the grain harvest in 2007/08 was about 145 million tons, a record for the domestic agriculture. In 2008 soybeans led to participation in the value of production of temporary and permanent crops with 39.18% which were superseded by the 2009/2010, in which the Paraná state reached the first place in soybean production in Brazil. As possible benefits of diets containing soy we could mention the anticarcinogenic effects, reduction of cholesterol levels, protective effects against obesity and symptoms such as hot flashes during menopause, treatment of coronary heart disease and osteoporosis. According to this economic and health context, this work aimed the development of a hydrosoluble soybean extract fermented with probiotic microorganisms, plus inulin (prebiotic substance) and whey protein concentrate, in order to meet the consumers expectations on health, nutrition and functionality due to their symbiotic nature. Physical and chemical, microbiological, sensory analyzes and probiotic bacteria counting were carried out, considering different types of sugars such as sucrose and glucose. Twelve formulations were prepared from hydrosoluble soybean extract with whey protein concentrate and inulin, by varying the inoculated cultures (Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei and SAB) and sugar (100% glucose treatment, 100% sucrose treatment, 50% glucose and 50% sucrose treatment, and 0% sugar treatment). The sensory evaluation experiment was completely randomized, applying analysis of variance-ANOVA and Means Test (Tuckey). In the fermentation process the formulation A5 (EHS 10%, 2.5% WPC, 2% inulin, sugar and inoculum SAB) presented the shortest time register, with 5 hours and 53 minutes to achieve the optimum pH. For an optimal therapeutic effect, it is estimated that the probiotic food must contain a number above than 107 CFU / mL, and all formulations reached this viable cell count during 28 days of storage, especially the Treatment A9 with an initial count of 1,20 x1014 CFU / mL. The increased acidity values reached 85 ºD, maintaining the pH value close to 4.31, which means a suitable pH. The results of the microbiological analyzes of fermented beverages were in accordance to the standards established by the Brazilian legislation, ensuring the safety of the samples. The rate of acceptance achieved by sensory evaluation of the beverages was above 70% considering the formulations A2 (EHS 10%, 2.5% WPC, 2% of inulin, 100% sucrose and L. casei inoculum) and A10 (EHS 10% 2.5% WPC, 2% of inulin, and 100% sucrose and L. acidophilus inoculum), which means that these formulations would be well accepted in the consumers market. / A safra brasileira de grãos 2007/08 foi de cerca de 145 milhões de toneladas, um recorde para a agricultura interna. No ano de 2008 a soja liderou a participação no valor da produção de lavouras temporárias e permanentes com 39,18%, participação que foi superada pela safra 2009/2010, na qual o Paraná garantiu o primeiro lugar na produção de soja no Brasil. Como possíveis benefícios de dietas contendo soja podem ser mencionados os efeitos anticarcinogênicos, redução dos níveis de colesterol, efeitos protetores contra a obesidade e sintomas como ondas de calor na menopausa, tratamento de doenças coronarianas e osteoporose. Diante deste contexto econômico e de saúde, almejou-se desenvolver uma bebida à base de extrato hidrossolúvel de soja fermentada com micro-organismos probióticos, acrescida de inulina (substância prebiótica) e proteína concentrada do soro do leite, visando atender às expectativas de consumidores quanto à saúde, nutrição e funcionalidade, devido ao seu caráter simbiótico. Foram realizadas análises físico-químicas, microbiológicas, sensoriais e contagem de bactérias probióticas, considerando-se diferentes tipos de açúcares, como sacarose e glicose. Foram elaboradas doze formulações a partir de extrato hidrossolúvel de soja, adicionado de proteína concentrada de soro de leite e inulina, variando as culturas inoculadas (fermentos lácteos Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei e SAB) e o açúcar (Tratamento com 100% de glicose, tratamento com 100% de sacarose, tratamento com 50% de glicose e 50% de sacarose e tratamento com 0% de açúcar). O delineamento experimental na avaliação sensorial foi inteiramente casualizado, aplicando-se a análise de variância (ANOVA) e teste de médias (Tuckey). No processo de fermentação a formulação contendo 10% EHS, 2,5% WPC, 2% de inulina, sem açúcar e o inóculo SAB sobressaiu-se com o menor tempo, totalizando 5 horas e 53 minutos para alcançar o pH ótimo. Para obter um efeito terapêutico ótimo, estima-se que o alimento probiótico deva conter um número maior que 107 UFC/mL, sendo que todas as formulações elaboradas alcançaram este propósito durante os 28 dias de armazenamento, tendo como destaque a formulação A9 com uma contagem inicial de 1,20 x1014 UFC/mL. Os valores de acidez aumentaram até aproximadamente 85º D, mantendo o valor de pH próximo a 4,31, o que significa um pH adequado. Os resultados das análises microbiológicas das bebidas fermentadas apresentaram-se em conformidade com os padrões estabelecidos pela legislação brasileira, assegurando a inocuidade das amostras. O índice de aceitabilidade obtido pela avaliação sensorial das bebidas foi superior a 70% para as formulações A2 (10% EHS, 2,5% WPC, 2% de inulina, 100% sacarose e o inóculo L. casei ) e A10 (10% EHS, 2,5%WPC,2% de inulina, 100%sacarose e o inóculo L. acidófilos), o que significa que estas formulações seriam bem aceitas no mercado consumidor.

The great energy potential and no pollutant gas emissions are hydrogen characteristics (H2) that enable its use as fuel. In addition to these advantages, the hydrogen gas can also be obtained from anaerobic processes using organic compounds, such as wastewater from agribusiness. The dairy industries are placed in this framework of possibilities, considering that during the product manufacturing processes, it generates a large volume of wastewater with a high concentration of organic matter and carbohydrates (lactose), making these attractive effluents to produce H2. However, most studies realized until now have used the cheese whey or isolated lactose as a substrate. In this work, the production of H2 from the actual effluent was collected in the dairy industry, in addition to whey powder and isolated lactose, to analyze the viability of using the sheep rumen and natural fermentation as inoculants to these three different substrates. For this, we used two anaerobic fluidized bed reactors. The first reactor (R1) was inoculated with rumen, and the second reactor (R2) was performed auto fermentation of the dairy effluent. Both with the same configuration and operated continuously. The hydraulic retention time varied between 6h and 4h until the stabilization phase, which was kept at 2h. The results showed that the presence of the rumen has a great influence in the production of H2. About the metabolites products in the process, acetic acid and ethanol were those most present during operation of both reactors. The maximum yield was 1.66mol.H2/mol.carbohydrate and occurred in R1 when cheese whey was used as substrate. The reactor, which used the natural fermentation procedure, was more viable than the reactor with inoculum, only when the substrate was the dairy effluent. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O grande potencial energético e a não emissão de gases poluentes, são características do hidrogênio (H2) que viabilizam a sua utilização como combustível. Além dessas vantagens, o gás hidrogênio também pode ser obtido a partir de processos anaeróbios, utilizando compostos orgânicos, como por exemplo, águas residuárias das agroindústrias. As indústrias de laticínios estão inseridas nesse quadro de possibilidades, tendo em vista que durante os processos de fabricação dos produtos, é gerado um grande volume de efluentes com alta concentração de matéria orgânica e carboidrato (lactose), o que torna esses efluentes atrativos para produção de H2. Entretanto, a maioria das pesquisas realizadas até o momento, utilizaram o soro de queijo ou a lactose isolada como substrato. Neste trabalho, também foi estudada a produção de H2 a partir do efluente real coletado na indústria de laticínios, além do soro de queijo em pó e da lactose isolada, com o objetivo de analisar a viabilidade da utilização do rúmen ovino e da fermentação natural como inóculos desses três substratos. Para isso, foram utilizados dois reatores anaeróbios de leito fluidificado. O Reator 1 (R1) foi inoculado com rúmen, e no Reator 2 (R2) foi realizada a autofermentação do efluente de laticínio. Ambos com mesma configuração e operados de forma contínua. O tempo de detenção hidráulica variou entre 6h e 4h, até atingir a fase de estabilização, onde foi mantido em 2h. Os resultados mostraram que a presença do rúmen teve grande influência na produção de H2. Dos metabólitos envolvidos no processo, o ácido acético e o etanol foram os que estiveram mais presentes durante a operação de ambos os reatores. O rendimento máximo foi de 1,66 mol.H2/mol.carboidrato e ocorreu no R1, quando utilizou-se o soro de queijo como substrato. O R2, reator onde utilizou-se o procedimento de fermentação natural, mostrou-se mais viável que o R1 apenas quando o substrato foi o efluente de laticínio real.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-10-04T18:06:39Z No. of bitstreams: 1 Mabel_Arantes_2018.pdf: 2059864 bytes, checksum: 831822ad4d3c7ce18c2fda6d1319af80 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-04T18:06:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mabel_Arantes_2018.pdf: 2059864 bytes, checksum: 831822ad4d3c7ce18c2fda6d1319af80 (MD5) Previous issue date: 2018-09-06 / The biological production of hydrogen (bioH2) through anaerobic fermentation of residual carbon sources is an interesting way to combine the environmental adequation of agro-industrial wastewaters to the generation of value-added products. Wastewaters with fermentable carbon sources have high potential to produce bioH2, being possible using different inoculum and biological reactors. It is the case found in brewery wastewater, generated in large amount at Brazil and around the world, and there are only few studies about it. In this context, this work studied the production of bioH2 by an anaerobic reactor operated in sequencing batch with immobilized biomass, AnSBBR, from brewery wastewater, using two inocula: mixed culture from the natural fermentation of synthetic wastewater based on sucrose and pure culture of Klebsiella pneumoniae, immobilized in expanded clay. Were evaluated the effects of influent concentration (2,8 a 7,2 gTRS L-1), volumetric organic load (2,6 a 12,6 gTRS (L day)-1) and cycle time (12 h e 24 h), in assays taking from 9 to 16 cycles. The inocula gotten through natural fermentation showed potential to produce bioH2 in preliminary experiments (shaken bottles, 0,5 L) but, in the tests on the reactor the production was low, instable and brief (less than 7 days). The pure inocula K. pneumoniae showed a good adaptability to the residue, in activity through the whole experiment. The raise in the volumetric organic load (VOLc) up to 12,6 gTRS (L day)-1 and the reduction of the cycle from 24 h to 12 h had a positive effect in the production and, under those conditions, the best values for the evaluation parameters ahead were obtained: volumetric productivity average of 0,9 LH2 (L day)-1, molar flow rate up to 10,8 mmolH2 h-1, molar yield average de 3,9 molH2 KgTRS-1, with H2 content in biogas between 18 and 42% and TRS and COD removal efficiency of 89% and 23%, respectively, with a predominance of acetic and butyric pathways. Those results indicate a promising production of H2 from brewery wastewater using K. pneumoniae as inocula in AnSBBR reactor, contributing to the development of the bioH2 technology by the proposal of a new inocula to achieve a higher use of this wastewater potential. / A produção biológica de hidrogênio (bioH2) por meio de fermentação anaeróbia de fontes de carbono residuais é uma forma interessante de aliar a adequação ambiental de efluentes agroindustriais à geração de produto de valor agregado. Águas residuárias que possuam fontes de carbono fermentescíveis apresentam alto potencial para a produção de bioH2, o que é possível com diferentes inóculos e reatores biológicos. É o caso da água residuária de cervejaria, gerada em grandes quantidades no Brasil e no mundo e para a qual poucos estudos foram realizados até o momento. Neste contexto, o presente trabalho avaliou a produção de biohidrogênio em reator anaeróbio operado em bateladas sequenciais com biomassa imobilizada, AnSBBR, a partir de água residuária de cervejaria, empregando dois inóculos: cultura mista proveniente da fermentação natural de meio sintético à base de sacarose e cultura pura de Klebsiella pneumoniae, suportados em argila expandida. Foram avaliados os efeitos da concentração afluente (2,8 a 7,2 gART L-1), da carga orgânica volumétrica aplicada (2,6 a 12,6 gART (L dia)-1) e do tempo de ciclo (12 h e 24 h) em ensaios com duração entre 9 e 16 ciclos. O inóculo obtido por fermentação natural apresentou potencial para produção de bioH2 em ensaios preliminares (frascos agitados, 0,5 L) mas na avaliação em reator a produção foi baixa, instável e breve (período inferior a 7 dias). Já o inóculo puro, K. pneumoniae apresentou boa adaptação ao resíduo e atividade durante todo o período avaliado. O aumento da carga orgânica volumétrica aplicada (COVc) até 12,6 gART (L dia)-1 e a redução do tempo ciclo de 24 h para 12 h tiveram um efeito positivo sobre a produção e nestas condições foram obtidos os melhores valores para os parâmetros de avaliação: produtividade volumétrica de H2 média de 0,9 LH2 (L dia)-1, vazão molar de H2 máxima de 10,8 mmolH2 h-1, rendimento de H2 médio de 3,9 molH2 KgART-1, com teor de H2 no biogás entre 18 e 42% e eficiência média de remoção de ART e de DQO de 89% e 23%, respectivamente, com predomínio das rotas metabólicas acética e butírica. Estes resultados indicam uma produção promissora de H2 a partir de água residuária de cervejaria empregando K. pneumoniae como inóculo em reator AnSBBR, contribuindo para o desenvolvimento da tecnologia do bioH2 ao propor um novo inóculo para o aproveitamento do potencial de uso desta água residuária.