Orientador: Gabriela Alves Macedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-23T16:40:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanovello_Leonardo_M.pdf: 1456528 bytes, checksum: 96eb948fa9191bcc8eb18911f70d2482 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O Brasil é conhecido por ser um dos maiores produtores agroindustriais do mundo, o que reflete diretamente no crescimento econômico do país. Entretanto, toda essa produção tende a gerar alguns problemas de cunho ambiental como o acúmulo de resíduos e excedente de subprodutos. Uma solução para este problema, é a utilização deste material em processos biotecnológicos como a fermentação em estado sólido, que pode viabilizar a síntese microbiana de fitases, que são usualmente aplicadas como aditivos em ração animal. Neste cenário, este trabalho foi conduzido com o objetivo de utilizar o subproduto agroindustrial da extração de óleo dos frutos de tungue (torta de tungue) para produção da enzima fitase, bem como verificar a degradação dos compostos tóxicos presentes nesse resíduo pela manipulação do fungo filamentoso Paecilomyces variotii. Por meio da técnica de planejamento experimental foi obtido um aumento do rendimento na produção da enzima de aproximadamente 2,5 vezes, apresentando atividade específica de 9,56 U/mg de proteína. Foram ainda avaliadas as características bioquímicas do extrato bruto enzimático, que demonstrou pH e temperatura ótimos em 5,0 e 37°C respectivamente. A enzima apresentou estabilidade em pHs alcalinos e em temperaturas acima dos 60°C. Também foi estudada a influência de sais e inibidores na atividade, com destaque para os íons Fe+2,Fe+3, Zn+2, os quais afetaram negativamente a ação da fitase. Nos estudo da detoxificação dos ésteres de forbol, através das análises por cromatografia líquida de alta eficiência, em 48horas de fermentação não foi detectada quantidade significativa do composto tóxico. Assim como na análise citotóxica por MTT (teste da atividade da desidrogenase mitocondrial) foi constatado crescimento celular semelhante ao controle após a utilização de coproduto fermentado por 72 horas, comprovando que o processo de detoxificação foi eficiente / Abstract: Brazil is well known to have one of the biggest agro-industrial production in the world, which is direct reflected in the country's economic growth. However, the large yield of field usually come with some environmental issues like the accumulation of agro-industrial by-products. A promising solution for this problem is to reuse the residues in biotechnological processes as solid state fermentation (SSF), using microorganisms to synthesize phytases, that can be applied in animal feed. The aim of this work was to use the agro-industrial residue from tung's fruit oil extraction, known as tung meal, for phytase production, as well as the biochemistry characterization of crude enzymatic extract and detoxification of phorbol ester presents in Tung meal structure by the fungus Paecilomyces variotii. Statistical approach of experimental design showed a 2,5-fold increase in phytase production yield, being that the specific activity of the enzyme was 9,56 U/mg. The biochemistry characteristics of phytase crude extract were optimum pH of 5,0 and optimum temperature of 37°C, besides the enzyme showed stability in alkaline pH and worked in temperatures over than 60°C. The effects caused by salt and phytase activity inhibitors, showed that Fe+2, Fe+3, Zn+2 decreased drastically the action of enzyme. The detoxification tests were performed by HPLC analysis, running samples with 48, 72, 96, 120 hours of fermentation, without any kind of treatment and only heat treatment. After 48 hours fermentation was not detected significant amount of toxic compound, as well as analysis by MTT cytotoxicity test (mitochondrial dehydrogenase activity), was observed the same cell growth as the control samples following the use of processed waste for 72 hours, proving that the detoxification process was efficient / Mestrado / Ciência de Alimentos / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Gladis Camarini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T09:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_SayonaraMariadeMoraes_D.pdf: 17416977 bytes, checksum: 40dd09aaf2b35647ee390d580feb5859 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A busca pela viabilidade técnica e econômica da reciclagem de resíduos na cadeia produtiva da construção civil vem atender às novas necessidades do setor de promover um crescimento econômico integrado às necessidades sociais e ambientais. O gesso é um material construtivo de ampla aplicação no setor. O processo produtivo é relativamente simples e envolve baixo custo energético em relação a outros aglomerantes. A reversibilidade de suas reações de transformação possibilita a reciclagem do material, o que aumenta a possibilidade de reintegração no processo produtivo, minimizando os impactos ambientais de produção. As indústrias produtoras de componentes de gesso, na sua maioria, são formadas por empresas de pequeno porte, onde o resíduo gerado, na maioria das vezes, é disposto de forma irregular, sem controle e estimativa de volume. Esse resíduo é considerado pelas Resoluções 307/2002 e 431/2011 do CONAMA, como resíduo de Classe "B", resíduos recicláveis para outras destinações, sendo grande o seu potencial de reciclagem. As pesquisas científicas na área ainda são incipientes. Faz-se necessária uma investigação detalhada do resíduo e do material reciclado. Nesse sentido, o presente trabalho, por meio da adoção de um processo simples de reciclagem, composto das etapas de moagem e calcinação do resíduo de gesso de fundição, analisou as características químicas, microestruturais e as propriedades físicas e mecânicas dos gessos reciclados em ciclos consecutivos. Analisou também a influência do uso de aditivos nesses materiais. A análise dos resultados mostrou a viabilidade da reciclagem do resíduo de gesso e a necessidade de estudos mais específicos para que o gesso reciclado adquira o desempenho necessário para a aplicação no setor de componentes para a construção civil / Abstract: The search for technical and economical feasibility of waste recycling in the productive construction chain meets the new needs of the sector to promote an integrated development with economical, social and environmental needs. Gypsum plaster is a widely material used in civil construction. The productive process is relatively simple and it involves low energy costs compared to other binders. The reactions reversibility enables the recycling of the material, which increases the possibility of being reintegrated to the productive process as well as decrease environmental production impact. The gypsum components industries are formed by small companies, where the wastes are usually disposed incorrectly, without any control or estimate of volume. The waste is considered by Resolutions 307/2002 and 431/2011 from CONAMA as Class "B" which should be destined for recycling. Scientific research in this area is still incipient. It is necessary further investigations of this waste as a recycled material. In this way, the current research adopted a simple recycling process which produced a recycled gypsum plaster that was analyzed by its chemical and microstructures characteristics, as well as the physical and mechanical properties. The recycled plaster was obtained from consecutive cycles. The influence of using a superplasticizer in recycled plaster has been also analyzed. The results showed the feasibility to recycling the gypsum wastes, as well as the need of specific studies in order to allow the recycled gypsum plaster achieve the necessary performance to be applied for components in construction / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biotechnology is inserted within the search for new products and processes, thus becoming an important tool in the development of biotechnological natural aroma production processes. Flavors compounds obtained from these processes represent a very promising and viable way of production for industries mainly due to the increase of consumer preference for natural food additives and products. Many microorganisms isolated from various environments have potential to synthesize flavors compounds when cultivated in an appropriate culture medium. Fermentation processes allow the use of agro-industrial wastes in which disposal on the environment may cause serious pollution issues. The residues composition, mostly the carbon source, allows the growth of microorganisms and the production of higher aggregate value compounds. The aim of this work is the to produce and quantify the 6-pentyl-á-pyrone lactone, responsible for the coconut-like aroma, by using agro-industrial waste as support and the filamentous fungus Trichoderma harzianum. Initially three agro-industrial wastes (sugarcane bagasse, coconut shell powder and cassava bagasse) were tested concerning the aroma production. Then the gas chromatography coupled to headspace extraction technique provided the quantitative and qualitative analysis of the lactone. Through the chromatogram area, the 4040 strain of Trichoderma fungus and the cassava bagasse were selected as culture medium. The latter was studied by the physical chemistry aspect. The tests done in order to evaluate the microorganism lactone toxic level did not show a complete inhibition in cell growth, only a few spores. The total factorial design in two levels was applied to verify the influence of the nutrients concentration (C/N) and temperature in the production of 6-pentyl-á-pyrone. The largest production of aroma compound resulted in 3.78 mg/g MS at the 7th culture day. The linear and quadratic terms related to temperature were important to the proposed model at a 95% trust level for aroma maximum concentration, by setting values between 25 and 28°C. The C/N ratio effect and the interaction between these two variables were not statistically meaningful. / A biotecnologia se insere na busca de novos produtos e processos, tornando-se uma ferramenta importante no desenvolvimento de processos de produção de aromas naturais biotecnológicos. Compostos de aroma obtidos por estes processos representam uma alternativa de produção bastante promissora e viável para as indústrias, principalmente devido ao aumento da preferência dos consumidores por aditivos alimentícios e produtos naturais. Muitos microrganismos, isolados dos mais variados ambientes, possuem potencial para sintetizar compostos de aroma quando cultivados em meios de cultura adequados. Os processos fermentativos possibilitam o aproveitamento de resíduos agroindustriais, cuja disposição no meio ambiente gera sérios problemas de poluição. A composição dos resíduos, principalmente a fonte de carbono, permite o crescimento dos microrganismos e produção de compostos de maior valor agregado. O presente trabalho tem como objetivo produzir e quantificar a lactona 6-pentil-á-pirona, responsável pelo aroma característico de coco, utilizando resíduo agroindustrial como suporte e fungo filamentoso Trichoderma harzianum. Inicialmente, três resíduos agroindustriais (bagaço de cana, pó da casca de coco e bagaço de mandioca) e cinco microrganismos foram testados quanto à produção do aroma. A técnica de cromatografia gasosa acoplada à extração em headspace permitiu as análises qualitativas e quantitativas da lactona. Através da área do cromatograma, a linhagem 4040 do fungo Trichoderma e o suporte bagaço de cana foram selecionados como meio de cultivo. O resíduo bagaço de cana foi caracterizado sob o aspecto físico-químico. Os testes realizados para avaliar o nível de toxidez da lactona sobre o microrganismo não apresentaram inibição total no crescimento celular, apenas pouca presença de esporos. O planejamento fatorial completo em dois níveis foi empregado para avaliar a influência da concentração de nutrientes (C/N) e da temperatura sobre a produção do 6-pentil-á-pirona. A maior produção do composto de aroma resultou em 3,78 mg/g MS no 7º dia de cultivo. Os termos lineares e quadráticos relacionados à temperatura foram significativos no modelo proposto a um nível de confiança de 95% para a máxima concentração do aroma, sendo direcionadas para valores de 25 a 28ºC. O efeito da razão C/N e de interação entre as duas variáveis não foram estatisticamente significativos.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_andrea_costa.pdf: 1097191 bytes, checksum: 2034dceff8e34b803bcf36f5c6ab617c (MD5) Previous issue date: 2008-05-29 / The industrial effluents with dyes are recalcitrant pollutants exhibiting toxicity to the living being and are difficult to remove by conventional processes. The treatment process of jeans uses large volumes of water and various chemicals, including synthetic dyes. This study investigated the influence of biological and physico-chemical factors in the removal of color and turbidity in the effluent treatment from laundry and dyeing industries. Factorial designs with central point were used in biodegradation and coagulation-flocculation treatments using analysis of interactions between the investigated factors. The independent variables were microbial consortium, aeration, agitation, tannin and the floculation polymer (POLICAP - 32) concentrations, whereas the response variables were color and turbidity. The microbial consortium with capacity of dye decolorization was obtained from the effluent in the absence of nutrients at 28 to 30 ° C, aeration of 1 vvm under agitation of 150 rpm. The biological treatment of the effluent occurred during 48 hours. In the experimental design of the biodegradation, the aeration and the increase of the agitation unfavored significantly the decolorization. The higher removal of color was obtained from the central point of the factorial design 1.25 % v/v consortium concentration and 50 rpm agitation. In this condition, the color average reached approximately 138 mgPt/L, corresponding to a decolorization of the untreated effluent of approximately 90 %. In the physico-chemical treatment, the increase of the tannin concentration and the interactions between tannin and polymer concentrations significantly favored the decolorization of the effluent. The higher removal of color and further reduction of turbidity were obtained at the central point of the factorial design 0.3 g/mL tannin concentration, 15 ppm polymer floculation at pH 7.5 for 20 minutes. In this experimental condition, the average color was approximately 50 mgPt/L and the average turbidity, approximately 4 NTU. The decolorization reached 96 % and the turbidity reduction, 79 % of the untreated effluent in the physical-chemical treatment / Os corantes presentes em efluentes industriais são poluentes recalcitrantes que apresentam toxicidade aos seres vivos e são de difícil remoção por tratamentos convencionais. O processo de beneficiamento de jeans utiliza grande volume de água e produtos químicos diversos, incluindo os corantes sintéticos. O presente estudo investigou a influência de fatores biológicos e físico-químicos na remoção de cor e turbidez em tratamentos de efluentes de lavanderia e tinturaria industriais. Planejamentos fatoriais com ponto central foram empregados em biodegradações e em tratamentos por coagulação-floculação, utilizando delineamento experimental com análise de interação entre os fatores investigados. As variáveis independentes foram consórcio microbiano, aeração, agitação, concentrações de tanino e do polímero auxiliar de floculação (POLICAP - 32) sobre as variáveis respostas, cor e turbidez. O consórcio microbiano com capacidade de descolorir corantes foi obtido a partir do efluente na ausência de nutrientes, a 28 - 30 ºC, sob agitação de 150 rpm e aeração de 1 vvm. No tratamento biológico, a aeração e o aumento da agitação desfavoreceram significativamente a descoloração; a maior remoção de cor foi obtida no ponto central do planejamento - concentração do consórcio a 1,25 % v/v e agitação de 50 rpm. Nessa condição experimental, a cor média atingiu aproximadamente 138 mgPt/L, correspondendo a uma descoloração do efluente não tratado de cerca de 90 %. No tratamento físico-químico, o aumento da concentração de tanino e a interação entre as concentrações de tanino e do polímero favoreceram significativamente a descoloração do efluente. A maior remoção de cor e redução de turbidez foram obtidas no ponto central do planejamento - concentração do tanino 0,3 g/mL, polímero auxiliar de floculação 15 ppm em pH 7,5 durante 20 minutos. Nessa condição experimental, a cor média foi aproximadamente 50 mgPt/L e a turbidez média, aproximadamente 4 UNT. A descoloração atingiu 96 % e a redução de turbidez, 79 % do efluente não tratado no tratamento físico-químico

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 katarina_botelho_melo_nascimento.pdf: 1178274 bytes, checksum: a0a26b1671afacf6454fb9b3859e8013 (MD5) Previous issue date: 2013-12-11 / The use of agro-industrial waste in the production of various bioproducts has emerged as a viable alternative for use in the formation of by-products through bioconversion of agro-industrial waste that are increasingly used. The waste material is characterized as highly heterogenous, and they serve both as a source of carbon and energy, as for microbial growth thus reducing the production costs of several microbial enzymes and minimizing the environmental impact that these materials would provoke to be disposed in the environment. Filamentous fungi has a high potential for biotechnological production of enzymes of microbial origin. The tanases are extracellular enzymes that catalyze the cleavage of hydrolyzable tannins, inducible produced by various microorganisms, mainly by filamentous fungi , for ferment solid, liquid or submerged in a wide application in various segments of origin industrial and commercial. This work presents a proposal to formulate considered economical means for tannase production using agroindustrial waste (coffee, grape and orange) by the filamentous fungus Aspergillus isolated from the caatinga of Pernambuco state. The first stage of the research consisted in the selection of the fungus, where he was active degrading tannic acid, but the strain that showed the best activity was the SIS 4. This strain was subsequently tested in culture media by adding 10 g/L of the agroindustrial waste salt solution containing 10 g /L tannic acid. The best results were obtained with the residue of coffee to the line previously selected. / A utilização de resíduos agroindustriais na produção de diversos bioprodutos tem surgido como uma alternativa viável, para o aproveitamento na formação de subprodutos através da bioconversão de resíduos agroindustriais que estão cada vez mais utilizados. Os resíduos se caracterizam como materiais extremamente heterogêneos, e que servem tanto como fonte de carbono e energia, quanto para o crescimento microbiano, reduzindo assim os custos de produção de diversas enzimas microbianas e minimizando o impacto ambiental que esses materiais ocasionariam ao serem descartados no meio ambiente. Os fungos filamentosos apresentam um elevado potencial biotecnológico para produção de enzimas de origem microbiana. As tanases são enzimas extracelulares que catalisam a quebra de taninos hidrolisáveis, induzíveis, produzidas por diversos micro-organismos, principalmente por fungos filamentosos, por fermentação sólida, líquida ou submersa, com vasta aplicação em diversos seguimentos de origem industrial e comercial. Este trabalho apresenta uma proposta de formular meios considerados econômicos para produção de tanases utilizando resíduos agroindustriais (café, uva e laranja) pelo fungo filamentoso Aspergillus isolado da caatinga do estado de Pernambuco. A primeira etapa da pesquisa consistiu na seleção do fungo, onde ele apresentou atividade degradadora do ácido tânico, porém a linhagem que apresentou melhor atividade foi o SIS 4. Essa linhagem, posteriormente, foi testada em meios de cultura adicionando 10 g/L de resíduos agroindustriais a uma solução de sais contendo 10 g/L de ácido tânico. Os melhores resultados foram obtidos com o resíduo de café para a linhagem previamente selecionada.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 elias_jose_silva.pdf: 1292177 bytes, checksum: 3ae3e6a67304123385483f886111a3b3 (MD5) Previous issue date: 2015-01-01 / Biosurfactants are amphipathic compounds capable of displaying a variety of surface-active properties that, among other functions, assist microorganisms that degrade and solubilize hydrophobic substrates. In recent years, the biosurfactants have been investigated as possible replacements for synthetic surfactants, especially because they have large environmental applications. In this sense, the bacterium Pseudomonas cepacia CCT6659 cultured with 2% soybean waste frying oil and 2% corn steep liquor as substrates produced a biosurfactant with potential to be applied in bioremediation of soils. Firstly, the biosurfactant was produced, isolated and submitted to Thin Layer Chromatography, being classified as an anionic biomolecule with lipid and carbohydrate combination of 75 and 25% respectively. The characterization by proton nuclear magnetic resonance (1H and 13C NMR) revealed the presence of carbonyl, olefinic and aliphatic groups, being observed typical spectra of lipids. Four sets of biodegradation experiments were carried out with a soil contaminated by hydrophobic organic compounds amended with sugar cane molasses in the presence of indigenous consortium as follows: set 1 soil + bacterial cells, set 2 soil + biosurfactant, set 3 soil + bacterial cells + biosurfactant, set 4 soil without bacterial cells and biosurfactant (control). Interestingly, when biosurfactant and bacterial cells were used (set 3), significant oil biodegradation activity occurred (83%) in the first ten days of experiments, while maximum degradation of the organic compounds (above 95%) was observed in sets 1 , 2 and 3 between 35 and 60 days. It is evident from the results that the biosurfactant alone or its producer specie is capable of promoting biodegradation to a large extent. / Os biossurfactantes são compostos anfipáticos capazes de exibir uma variedade de propriedades tensoativas que, entre outras funções, auxiliam os micro-organismos a solubilizar e degradar substratos hidrofóbicos. Nos últimos anos, os biossurfactantes têm sido investigados como possíveis substitutos para os surfactantes sintéticos, especialmente por possuírem vastas aplicações ambientais. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi caracterizar o biossurfactante produzido pela bactéria Pseudomonas cepacia CCT6659 cultivada em 2% de óleo de soja residual e 2% de milhocina e aplicar a biomolécula na remediação de solo contaminado por derivados de petróleo. O biossurfactante foi inicialmente produzido, isolado e submetido à técnica de Cromatografia em Camada Delgada, sendo classificado como uma biomolécula predominantemente hidrofóbica e aniônica contendo lipídeos e carboidratos nas proporções de 75 e 25%, respectivamente. A caracterização por Ressonância Magnética Nuclear (1H e 13C NMR) revelou a presença de grupos carbonílicos, olefínicos e alifáticos, tipicamente observados em espectros de lipídeos. Experimentos de biodegradação foram posteriormente conduzidos em solo contaminado com compostos orgânicos hidrofóbicos coletado de uma antiga região portuária na presença de um consórcio autóctone. As amostras de solo, enriquecidas inicialmente com melaço de cana, foram submetidas aos seguintes tratamentos: condição 1 solo + células bacterianas, condição 2 solo + biossurfactante, condição 3 solo + células bacterianas + biossurfactante, condição 4 solo sem adição de células e biossurfactante (controle). Os resultados obtidos demonstraram 83% de degradação dos contaminantes na presença de ambos surfactante e micro-organismo produtor (condição 3) após os primeiros dez dias de experimento, enquanto que percentuais de degradação acima de 95% foram observados nas condições 1, 2 e 3 entre 35 e 60 dias. Os resultados obtidos demonstram o potencial do biosssurfactante e de seu micro-organismo produtor como coadjuvantes dos processos de remediação em solos contaminados com derivados de petróleo.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 roberta_leite_santos_reis.pdf: 1050930 bytes, checksum: b8b3fa607a305cc7525e614247e5febb (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / With the advance in biotechnology, especially related to technology of fermentation, aumejam pespectivas for bioremediation of waste. The term waste is used in a broad sense, adding not only more solid also the wastewater and the materials present in air emissions. The waste water generated in general that dairy industries have high levels of biochemical demand (BOD) and chemical oxygen (COD) with a view to a high content of fats, increase the concentration of organic matter, justifying the need to bioprocessing. In this sense we assessed the biotechnological potential of the fungus Aspergillus parasiticus isolated from soil of the Caatinga, PE, Brazil, in the production of biomolecules lipase enzyme and lipid seeking their application in bioremediation of waste from laticíneos industry. Confirmation of enzyme production by Aspergillus parasiticus was performed by culturing in standard medium in the presence of olive oil 0.5 g / L for 120 h, incubated at 28 ° C and 37 ° C respectively. The results showed that the best condition was obtained in 96 hours of cultivation at 28 ° C with a Idice 5.2 U / ml. Then tests were carried out with waste rich in oils, serum leiten (SL) and the ice cream residue (RS) from the dairy industry waste, using a 22 factorial design with three replications at the center point, for 120 hours at 28 ° C. Observed that the test 4, with 45% (RS) and 30% (SL) showed the best results in the production of biomass 68.1 g / L and lipase activity 20.0 U / mL, and greater accumulation of lipids in their biomass reaching 67.61% in lipids, suggesting that the biotreatment is possible, in addition to other applicability in biotechnology in particular the production of biodiesel, in the case of an oleaginous fungus. / Com o Avanço na área da biotecnologia, principalmente relacionadas à tecnologia das fermentações, almejam pespectivas para o biotratamento de resíduos. O termo resíduo é utilizado em sentido amplo, juntando não somente sólidos mais também os efluentes líquidos e os materiais presentes nas emissões atmosféricas. Os efluentes industriais gerados em indústrias de laticínios que em geral possuem elevados teores de demanda bioquímica (DBO) e química de oxigênio (DQO), tendo em vista um elevado conteúdo de gorduras, aumentam a concentração de matéria orgânica, Justificando a necessidade de biotratamento. Neste sentido foram avaliados o potencial biotecnológico do fungo Aspergillus parasiticus isolado do solo da Caatinga, PE, Brasil, na produção de biomoléculas de enzima lipase e lípídeos, visando à aplicação no biotratamento de resíduos da indústria de laticíneos. A confirmação da produção da enzima por A. parasiticus foi realizada com o cultivo em meio padrão na presença do óleo de oliva 0,5 g/L durante 120 h, incubados a 28°C e 37ºC, respectivamente. Os resultados obtidos demonstraram que a melhor condição foi obtida em 96 h de cultivo a 28°C com um ídice de 5,2 U/ml. Em seguida foram realizados ensaios com resíduos ricos em óleos, o soro de leite (SL) e o resíduo de sorvete (RS), provenientes de rejeitos das indústrias lácteas, utilizando um planejamento fatorial 22, com três repetições no ponto central, durante 120 horas a 28°C. Observam-se que o ensaio 4, com 45% de (RS) e 30% (SL) demonstravam os melhores resultados na produção de biomassa 68,1 g/L e atividade lipolítica 20,0 U/mL, e um maior acumulo de lipídeos em sua biomassa atingindo 67.61 %, sugerindo que o biotratamento é possível, além de outras aplicabilidades na biotecnologia em especial a produção de biodiesel, se tratando de um fungo oleaginoso.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2017-11-01T18:01:40Z No. of bitstreams: 1 selma_neide_rodrigues_lopes_silva.pdf: 57370089 bytes, checksum: 3257bf7b1893f51caf087a9f9d294c8a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-01T18:01:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 selma_neide_rodrigues_lopes_silva.pdf: 57370089 bytes, checksum: 3257bf7b1893f51caf087a9f9d294c8a (MD5) Previous issue date: 2010-03-04 / Surfactants are amphipathic agents with application in different industries, such as the petroleum, food and pharmaceutical. Many kinds of chemical surfactants are being used nowadays, although the development of alternative products, with biodegradable nature and lower toxicity, as the so called biosurfactants, metabolites from microorganisms, is a sound strategy for the development of compounds with ecological acceptability and for the knowledge of specific properties and application of these compounds. Different biosurfactants have been produced, but few are being commercialised due the high production costs regarded the utilisation of substrates and purification techniques. Thus, the purpose of this work is to combine the glycerol generated from biodiesel at low cost with the ability of the bacterium Pseudomonas aeruginosa UCP0992 to produce a biosurfactant with ability to remove a hydrophobic pollutant from the petroleum industry. First, the influence of glycerol concentration (2-7%), of type (NaNO3, NH4NO3, urea, (NH4)2SO4, peptone, yeast extract and corn steep liquor), and concentration (0,05-0,6%) of the nitrogen source and of the cultivation conditions (temperature – 28 and 37ºC, aeration – 60, 80 and 90% and agitation – 150 and 200 rpm) was studied for biosurfactant production by Pseudomonas aeruginosa UCP0992. The kinetic of growth and production of the biosurfactant has been described for the medium supplemented with 3% glycerol and 0.6% NaNO3, at 28 ºC during 120 hours under 200 rpm. A parallel relation between biomass, consume of glycerol, biosurfactant production, surface tension reduction and hexadecane emulsification showed a growth-associated production. The isolated biosurfactant corresponded to a yield of 8.0 g/L after 96 hours with a biomass of 4.0 g/L. The medium surface tension was reduced from 56 mN/m for 27,4 mN/ and the hexadecane emulsification remained unchanged after 72 hours, with values around 75%. The biosurfactant showed a CMC of 700 mg/L an interfacial tension against hexadecane of 2 mN/m, thermal (4-120ºC) and pH (4-12) stability regarding the surface tension reduction and the emulsification capacity of vegetable oils and diesel, and tolerance under salt concentrations (2-10%). Little changes in the surface tension and in the emulsification activity were observed when the cell-free broth containing the biosurfactant was submitted under 90°C during two hours. The biosurfactant has been characterized as a group of rhamnolipids with anionic nature. The crude biosurfactant did not show toxicity against the micro crustacean Artemia salina and the cabbage (Brassica oleracea) in the conditions tested, while the isolated biosurfactant showed toxicity against the micro crustacean depending on the concentration used. The potential application of the biosurfactant in petroleum and diesel recovery from sand was demonstrated by the percentiles of oils removal (85%). The promising results obtained in this work are noteworthy for possible biosurfactant production from glycerol. / Os surfactantes são poderosos agentes anfipáticos com aplicação nas indústrias petrolífera, alimentícia e farmacêutica, entre outras. Vários surfactantes quimicamente sintetizados são hoje utilizados, embora o desenvolvimento de produtos biodegradáveis e menos tóxicos, os chamados biossurfactantes, agentes obtidos por via microbiológica, torna-se uma estratégia importante na obtenção de componentes compatíveis com o meio ambiente. Muitos biossurfactantes têm sido produzidos, embora poucos sejam comercializados em virtude do alto custo de produção envolvido na obtenção desses compostos, principalmente no que se refere à utilização de substratos caros a e aos processos de purificação. Neste sentido, a utilização de glicerol, substrato gerado em grandes quantidades a custos cada vez mais reduzidos em função da crescente demanda mundial de biodiesel, aliada a habilidade da bactéria Pseudomonas aeruginosa UCP0992 em produzir biossurfactantes, foi avaliada para a produção de um biossurfactante com vistas à aplicação na área ambiental. Inicialmente, a influência da concentração do glicerol (2-7%), do tipo (NaNO3, NH4NO3, uréia, (NH4)2SO4, peptona, extrato de levedura e milhocina) e da concentração (0,05-0,6%) da fonte de nitrogênio e das condições de cultivo (temperatura – 28 e 37ºC, aeração – 60, 80 e 90% e agitação – 150 e 200 rpm) foram avaliadas na produção do biossurfactante por Pseudomonas aeruginosa UCP0992. A cinética de crescimento do microrganismo e de produção do biossurfactante foi descrita para o meio mineral suplementado com 3% de glicerol e 0,6% de NaNO3, a 28 ºC durante 120 horas sob agitação de 200 rpm. Uma relação paralela entre o crescimento do microrganismo, o consumo de glicerol, a obtenção do biossurfactante e a emulsificação do hexadecano foi observada, indicando uma produção associada ao crescimento. O rendimento em biossurfactante isolado após 96 horas foi de 8,0 g/L, para uma biomassa de 4,0 g/L. A tensão tensão superficial do meio foi reduzida de 56 mN/m para 27,4 mN/ e a emulsificação do hexadecando permaneceu inalterada a partir das 72 horas, com percentual de 75%. O biossurfactante apresentou CMC de 700 mg/L, tensão interfacial contra o hexadecano de 2 mN/m, estabilidade térmica (4-120ºC) e estabilidade a diferentes pH (4-12) relacionadas à capacidade de redução da tensão superficial e à atividade de emulsificação de óleos vegetais e diesel, além de tolerância a concentrações salinas (2-10%). O biossurfactante demonstrou pequenas variações na tensão superficial e na capacidade de emulsificação quando submetido a 90°C por durante dias horas. O biossurfactante foi caracterizado como um grupo de raminolipídeos de natureza aniônica. O biossurfactante bruto não apresentou toxicidade frente ao microcrustáceo Artemia salina e ao repolho (Brassica oleracea) nas condições testadas, enquanto que o biossurfactante isolado apresentou toxicidade frente ao microcrustáceo em função da concentração testada. O potencial de aplicação do biossurfactante na remoção de diesel foi demonstrado pelos elevados percentuais de remoção (85%). Os resultados promissores obtidos nesse trabalho indicam a viabilidade de produção de biossurfactantes potentes a partir de glicerol como fonte de carbono.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-04-25T18:53:31Z No. of bitstreams: 2 brindize_ferreira_lima.pdf: 1593178 bytes, checksum: 73cdec1711e5ef59b3c82497b4d7bcc2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T18:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 brindize_ferreira_lima.pdf: 1593178 bytes, checksum: 73cdec1711e5ef59b3c82497b4d7bcc2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-12-01 / Microbial enzymes have been extensively produced and used in various industries for decades. Lipases are a group of enzymes that have extensive biotechnological applications due to its versatility of their properties, substrate specificity and enzymatic activity. The high costs of production of microbial enzymes are mainly due to the means of production and purification processes, thereby encouraging research in search of new producer’s microorganisms and to formulate the most economical medium, using mainly in formulating industrial residues that have a high nutritional value. The Caatinga is a little explored region still exists in microbial diversity and biotechnological potential of these existing microorganisms. Selections of samples of Aspergillus sp named SIS 10, 11,14,15 and 16, isolated from the Caatinga of Pernambuco for production of lipase in solid medium were performed, with the SIS 10 and 16 samples obtained the best results in production of the characteristic halos of 2.2 cm, respectively. Then enzyme production tests were performed through submerged fermentation using 6 different media described in the literature as lipase producers. The experiments were performance is 150 rpm, 28 °C for 144 hours in triplicate. The results showed that the highest enzyme production was obtained in the media 4 in sample SIS 16 sample, obtaining a yield of 2.16 U/mg of lipase. After selecting the best media of production, testing for formulation of alternative means were performed using the following agro-industrial residues: wheat bran, rice bran and oil in frying, substituting olive oil in the middle called control. The experiments occurred during 192 hours, 28oC, 150 rpm, and the results indicated the frying oil as a good producer of enzyme equivalent to 276 U/mL enzyme activity. These studies reveal the high lipolytic production biotechnological potential of fungi isolated from soil of Caatinga of Pernambuco State, besides the reuse of agro-industrial wastes for the production of enzymes, can be a viable alternative for the formulation of new means of production for enzyme biotechnology. / As enzimas microbianas têm sido bastante produzidas e utilizadas em diversos segmentos industriais nas últimas décadas. As lipases são um grupo de enzimas que possuem uma vasta aplicação biotecnológica, devido a sua versatilidade de suas propriedades, especificidade ao substrato e atuação enzimática. Os elevados custos de produção de enzimas microbianas se devem principalmente aos meios de produção e os processos de purificação, incentivando assim as pesquisas na busca de novos micro-organismos produtores e na formulação de meios mais econômicos, utilizando principalmente formulação de resíduos agroindustriais que possuem um elevado valor nutritivo. A Caatinga é uma região ainda pouca explorada na diversidade microbiana existe e no potencial biotecnológico desses micro-organismos existentes. Foram realizados seleções de amostras de Aspergillus sp denominadas de SIS 10, 11,14, 15 e 16, isoladas da Caatinga do Estado de Pernambuco, para produção de lipase, em meio sólido, tendo as amostras SIS 10 e 16 obtidos os melhores resultados na produção dos halos característicos de 2,2 cms, respectivamente. Em seguida foram realizados ensaios de produção enzimática através de fermentação submersa utilizando 6 meios diferentes descritos na literatura como produtores de lipase. Os ensaios ocorreram à 150 rpm, 28º C, durante 144 horas, em triplicata. Os resultados obtidos revelaram que a maior produção da enzima foi obtida no meio denominado de 4 com a amostra SIS 16, obtendo uma produção de 2,16 U/mg de lipase. Após a seleção do melhor meio de produção, foram realizados ensaios para formulação de meios alternativos utilizando os seguintes resíduos agroindustriais: farelo de trigo, farelo de arroz e óleo de fritura, substituindo o óleo de oliva no meio denominado controle. Os experimentos ocorreram durante 192 horas, 28oC, 150 rpm, e os resultados obtidos indicaram o óleo de fritura como um bom produtor da enzima com atividade enzimática equivalente a 276 U/mL. Esses estudos de produção lipolítica revelam o elevado potencial biotecnológico dos fungos isolados do solo da Caatinga do Estado de Pernambuco, além da reutilização dos resíduos agroindustriais para a produção de enzimas, pode ser uma alternativa viável para formulação de novos meios de produção para biotecnologia enzimática.

The industrial sector accounts for a large share of greenhouse gas emissions. To reduce its negative impact on the environment is crucial in the quest for a sustainable future. In discussions of the industrial sector's impact on the environment guidelines have been highlighted as a tool to assist the industries in their efforts to change the relationship between the consumption of energy and production. This by improving energy efficiency and a shift to the best available technology. During the past 30 years the steel industry has reduced its energy consumption per ton of steel produced by 50 percent. However, due to this dramatic improvement in energy efficiency, it is estimated there is now only room for a marginal further improvement on the basis of existing technology. More innovative solutions are therefore required to further improve energy efficiency and achieve a more sustainable use of resources. In a description of the program Efficiency of Energy Use in Industry – Research and Development undertaken by the Swedish Energy Agency the interaction between industry and society is accentuated as an important factor in energy efficiency efforts. Today, there are already several examples of where the industry and the community work together to achieve a better utilization of resources. The steel industry SSAB EMEA has a manufacturing plant in Borlänge, Sweden, where they have been recycling waste heat from the industrial processes for a long period of time. In 1991 SSAB initiated collaboration with the local energy company regarding recovery of waste heat within the industrial enterprise. Since then, SSAB has contributed to the heating of the residences that are connected to the local district heating network. The present study aims to examine the values that the utilization of waste heat add to the industrial company and the community, and to explore how the use of industrial waste heat can be developed ahead. The examination consists of a case study and is mainly based on qualitative interviews with people from SSAB, the local energy company Borlänge Energi, Borlänge Municipality and the Swedish Energy Agency. Some quantitative data, such as measurements of heat deliveries, have also been used for the analysis. In addition a literature review with a focus on district heating in Sweden, industrial waste heat and instruments in energy and climate policy has been conducted. Through varied system levels the waste heat collaboration in Borlänge has been analyzed from a business, social and sustainable perspective. The result of the case study proves that the waste heat collaboration has added value in all perspectives. Business values that have been identified are reduced purchases of oil, compensation for delivered waste heat, exchange from vapour to in-house district heating within the steel factory site, reduced emissions of carbon dioxide, media attention and an improved brand and that the waste heat collaboration possibly made SSAB a more desirable employer. The use of industrial waste heat for district heating in Borlänge has also generated a range of social benefits, which consist of low operating costs for heat, low price of district heating, good energy mix and better air quality and less acidity. From a sustainability perspective, the waste heat utilization resulted in reduced emissions of carbon dioxide and other air pollutants and has been contributive to a sustainable use of raw materials and energy resources. The results also demonstrate that there are both opportunities and threats to a continued use of industrial waste heat. The opportunities identified are regional district heating networks, which can improve the conditions for effective use of waste heat, district cooling, which may increase the need for waste heat in the summer and in-house electricity production, which can accommodate some of the steel company's electricity need. A few threats to a continued use of waste heat have also been identified, which the first consists of co-generation and waste incineration, which can adversely affect energy companies incentives to enter into and renew agreements on waste heat deliveries since the companies do not want to be afflicted with reduced revenues from sales of electricity and electricity certificates or from the reception of waste. Furthermore has changes in energy policy been identified as a threat since for example a new tax on waste heat could worsen the conditions for both continuing and new waste heat collaborations. / Industrisektorn står för en stor andel av växthusgasutsläppen. Att minska dess negativa inverkan på klimatet är således grundläggande i strävan efter ett hållbart samhälle. I diskussioner kring industrisektorns påverkan på miljön har riktlinjer lyfts fram som ett instrument för att bistå industrin i arbetet med att förändra förhållandet mellan konsumtion av energi och produktion. Detta genom en förbättring av energieffektiviteten och en förskjutning till bästa möjliga teknik. Under de senaste 30 åren har stålindustrin reducerat sin energikonsumtion per ton producerat stål med 50 procent. Det sägs dock att dessa dramatiska framsteg i energieffektivitet har lett till att det nu endast finns rum för en marginell fortsatt förbättring förutsatt befintlig teknik. Om så är fallet måste våra vyer vidgas för att vi ska kunna hitta lösningar som innebär större effektivitetsvinster och ett bättre nyttjande av resurser. I en beskrivning av programmet Effektivisering av industrins energianvändning – forskning och utveckling som drivs av Energimyndigheten betonas samspelet mellan industri och samhälle som en viktig faktor i energieffektiviseringsarbetet. Idag finns det redan flera exempel på där industrin och samhället samarbetar för att uppnå ett bättre nyttjande av resurser. I Borlänge har stålföretaget SSAB EMEA en produktionsanläggning där de sedan länge återvinner restenergier från verksamhetens processer. År 1991 ingick SSAB avtal med det lokala energibolaget avseende tillvaratagande av restvärme vid industriföretaget. Sedan dess har SSAB bidragit till uppvärmningen av de bostäder som är anslutna till ortens fjärrvärmenät. Föreliggande studie har som syfte att undersöka vilka värden som tillvaratagandet av restvärmen tillför industriföretaget och samhället, samt ta reda på hur användandet av industriell restvärme kan komma att utvecklas framåt. Undersökningen består av en fallstudie och bygger i huvudsak på kvalitativa intervjuer med personer från SSAB, det lokala energibolaget Borlänge Energi, Borlänge kommun och Energimyndigheten men också på kvantitativ data, såsom mätningar av värmeleveranser. Sedan har även en litteraturstudie genomförts med fokus på fjärrvärme i Sverige, industriell restvärme och styrmedel i energi- och klimatpolitiken. Genom varierade systemnivåer har restvärmesamarbetet i Borlänge analyserats ur företagsekonomiskt, samhällsekonomiskt och hållbart perspektiv. Resultatet av fallstudien visar att restvärmesamarbetet tillfört värden inom samtliga perspektiv. De företagsekonomiska vinster som har identifierats är minskade inköp av olja, ersättning för levererad restvärme, byte från ånga till intern fjärrvärme inom stålföretagets verksområde, minskade utsläpp av koldioxid, medial uppmärksamhet och stärkt varumärke och att restvärmesamarbetet eventuellt gjort SSAB till en mer attraktiv arbetsgivare. Användandet av industriell restvärme som fjärrvärme i Borlänges lokala fjärrvärmenät har även genererat en rad samhällsekonomiska vinster, vilka utgörs av låg driftskostnad för värmeproduktion, lågt pris på fjärrvärme, bra miljömix samt bättre luftkvalitet och mindre försurning. Ur ett hållbarhetsperspektiv har restvärmenyttjandet resulterat i minskade utsläpp av koldioxid och andra luftföroreningar och varit bidragande till ett hållbart nyttjande av råvaror och energiresurser. Resultatet visar också att det finns både möjligheter och hot för ett fortsatt användande av industriell restvärme. De möjligheter som identifierats är regionala fjärrvärmenät, som genom omfattande värmeunderlag kan förbättra förutsättningarna för effektiv användning av restvärmen, fjärrkyla, som kan öka behovet av restvärmen under sommarhalvåret och egen elproduktion, som kan tillgodose en del av industriföretagets elbehov. Sedan har även hot för ett fortsatt användande av restvärme identifierats, vilken den första utgörs av kraftvärme och avfallsförbränning, som kan inverka negativt på energibolags incitament till att ingå och förnya avtal om restvärmeleveranser då bolagen inte vill riskera att drabbas av minskade intäkter från försäljning av el och elcertifikat eller från mottagande av avfall. Även förändringar i energipolitiken har identifierats som ett hot då exempelvis en ny beskattning på restvärme kan försämra förutsättningarna för både fortsatta och nya restvärmesamarbeten.