Submitted by Ranieri Bueno Melati (ranierimelati@hotmail.com) on 2018-10-01T20:46:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertação final Ranieri_repositório.pdf: 1999040 bytes, checksum: 357cdd1de14cffcd6b19407c4e4e94db (MD5) / Rejected by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br), reason: Prezado Ranieri, O documento enviado para a coleção Campus Unesp Rio Claro foi recusado pelo(s) seguinte(s) motivo(s): - Falta a folha de aprovação, que deve ser solicitada à Seção de Pós-Graduação e deve ser inserida após a ficha catalográfica. - Agradecimentos: A Portaria nº 206, de 04/09/2018 Dispõe sobre obrigatoriedade de citação da CAPES nos agradecimentos da seguinte forma: "Art. 3º Deverão ser usadas as seguintes expressões, no idioma do trabalho: "O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001" Agradecemos a compreensão e aguardamos o envio do novo arquivo. Atenciosamente, Biblioteca Campus Rio Claro Repositório Institucional UNESP https://repositorio.unesp.br on 2018-10-02T11:50:17Z (GMT) / Submitted by Ranieri Bueno Melati (ranierimelati@hotmail.com) on 2018-10-03T04:14:22Z No. of bitstreams: 1 Ranieri_repositório.pdf: 2561662 bytes, checksum: 7233103c86de2f8eb883ce95a2389b87 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2018-10-03T13:55:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 melati_rb_me_rcla.pdf: 2561662 bytes, checksum: 7233103c86de2f8eb883ce95a2389b87 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-03T13:55:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 melati_rb_me_rcla.pdf: 2561662 bytes, checksum: 7233103c86de2f8eb883ce95a2389b87 (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Materiais como o bagaço de cana-de-açúcar, são fartos na natureza e representam fontes renováveis para a extração de moléculas de interesse econômico, como as hemiceluloses. Entretanto, os métodos de extração dessas macromoléculas precisam ser melhor desenvolvidos para aplicação industrial. Deste modo, o objetivo principal do trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia de extração de hemicelulose com alto rendimento e pureza utilizando frações da biomassa de cana-de-açúcar: folha e colmo: entrenó, nó e fração externa. Foram avaliadas duas estratégias: uma prévia deslignificação da biomassa; e deslignificação da hemicelulose extraída de material não deslignificado. As hemicelulose extraídas foram avaliadas como substrato para determinação de atividade enzimática de xilanase. O método de extração de hemicelulose empregou 10g de cada biomassa tratadas com peróxido de hidrogênio em concentrações de 3 e 6% (m/v), em volume reacional de 200mL, por 4h, a 75 rpm, a 25˚C. Após a reação, o pH foi corrigido com HCl 6 mols/L até 6, e cerca de 4 lavagens com etanol foram aplicadas. As reações de deslignificação das biomassas ocorreram em condições específicas para cada reagente: clorito de sódio (5, 10 e 20% m/m a 80°C/1 a 3h), peróxido de hidrogênio (5, 10 e 20% m/m a 25°C/4h) e sulfito de sódio (5,10 e 20% m/m a 121°C/30 min). A deslignificação da hemicelulose seguiu a mesma metodologia da deslignificação da biomassa, no entanto com concentração de 10% do reagente de deslignificação. A atividade enzimática de xilanase, foi realizada com extrato comercial utilizando as hemiceluloses extraídas e deslignificadas como substrato. As hemiceluloses extraídas foram monitoradas quanto a sua solubilidade e condutividade em solução. Os resultados de extração com 3 e 6% de peróxido mostraram valores entre 7 a 29% de rendimento. Os teores de lignina residual se mostraram coerentes com a literatura, ficando entre 4 a 10%. A deslignificação da biomassa previamente a extração de hemicelulose apresentou melhores resultados, rendendo entre 26,22% a 47,09%, com teor de lignina residual de 0,6% a 17,09%. A deslignificação da hemicelulose apresentou melhores resultados com o emprego de peróxido de hidrogênio, com redução de 58,44% do teor inicial de lignina. As maiores atividades enzimáticas foram obtidas com as hemicelulose provenientes da biomassa deslignificada com peróxido de hidrogênio 5 e 10% (174,97 e 166,12 UI mL-1). Os testes de solubilidade e pureza (baixa presença de sal) apontam que as hemiceluloses extraídas apresentaram características semelhante ou melhor que a xilana comercial. Na deslignificação das biomassas, o peróxido de hidrogênio foi o reagente que apresentou melhor resultado ao rendimento, pureza e solubilidade da hemicelulose. Este reagente também foi melhor na deslignificação das hemiceluloses, resultando menor teor de lignina residual. Para produzir um substrato para atividade enzimática a estratégia de deslignificação da biomassa previamente a extração de hemicelulose foi mais adequada, apresentando maior atividade enzimática. / Materials such as sugarcane bagasse are abundant in nature and represent renewable sources for the extraction of molecules of economic interest, such as hemicelluloses. However, the extraction methods for these macromolecules need to be better developed for industrial application. Thus, the main objective of the work has been the development of a hemicellulose extraction method with high yield and purity using fractions of sugarcane biomass: leaf and stem: internode, node, and external fraction. Two strategies have been evaluated: a prior delignification of the biomass, and the delignification of the hemicellulose extracted from nondelignified material. The extracted hemicellulose has been evaluated as a substrate for the determination of enzymatic activity of xylanase. The hemicellulose extraction method has employed 10g of each biomass treated with hydrogen peroxide in concentrations of 3 and 6% (m/v), in a reaction with volume of 200mL, for 4h, at 75 rpm, at 25ºC. After the reaction, the pH has been corrected with HCl 6 mol/L to 6, and about 4 washes with ethanol have been applied. The biomass delignification reactions have occurred under specific conditions for each reagent: sodium chlorite (5, 10, and 20% w/w 80 °C / 1 to 3h), hydrogen peroxide (5, 10, and 20% w/w 25°C/4h), and sodium sulfite (5.10 and 20% w/w 121°C/30 min). The delignification of the hemicellulose has followed the same methodology of delignification of the biomass, however with a concentration of 10% of the delignification reagent. The enzymatic activity of xylanase has been performed with commercial extract using hemicellulose extracted and delignified as substrate. The extracted hemicelluloses have been monitored for their solubility and conductivity in solution. The results of extraction with 3 and 6% peroxide have shown yield values between 7 and 29%. The residual lignin contents have been consistent with the literature, ranging from 4 to 10%. The delignification of the biomass prior to the extraction of hemicellulose presented better results, yielding between 26.22% and 47.09%, with residual lignin contents of 0.6% to 17.09%. The delignification of hemicellulose has presented better results with use of hydrogen peroxide, with reduction of 58.44% of the initial lignin content. The highest enzymatic activities have been obtained with the hemicellulose from the biomass delignified with hydrogen peroxide 5 and 10% (174.97 and 166.12 IU mL-1). The solubility and purity tests (low salt content) indicate that the extracted hemicelluloses have presented characteristics similar to or better than commercial xylan. In the delignification of the biomasses the hydrogen peroxide has been the reagent that has presented better results referring to yield, purity, and solubility of the hemicellulose. This reagent has also been better in the delignification of the hemicelluloses, resulting in lower residual lignin content. To produce a substrate for enzymatic activity the strategy of delignification of the biomass prior to hemicellulose extraction has been more adequate, presenting higher enzymatic activity. / CAPES: 1642526.

Orientador: Prof. Dr. Wanius José Garcia da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2016. / A hidrolise enzimatica da celulose e realizada pela acao sinergica de pelo menos tres tipos de celulases distintas: endoglucanases, exoglucanases e ¿À.glicosidases. As endoglucanases e celobiohidrolases sao frequentemente inibidas pelo aumento da concentracao de celobiose (dimero de glicose) no meio reacional. As ¿À-glicosidases sao enzimas que clivam celobiose em monomeros de glicose. Portanto, as ¿À-glicosidases sao essenciais ao processo de hidrolise da celulose por impedirem o acumulo de celobiose e, assim, evitar a diminuicao da taxa de hidrolise. Processos de pre-tratamento da biomassa lignocelulosica sao empregados, antes da reacao de hidrolise enzimatica da celulose, a fim de retirar a fracao de lignina e aumentar a taxa de conversao da celulose em glicose. Porem, estes processos de pre-tratamento da biomassa lignocelulosica nao sao 100% eficientes na remocao da lignina. Estudos previos mostraram que a adicao de lignina a celulose pura pode causar a reducao da liberacao de acucar em valores superiores a 60%. Assim, neste estudo, nos caracterizamos a adsorcao nao produtiva da enzima ¿À-glicosidase da familia GH1 da bacteria Thermotoga petrophila (TpBGL1) em ligninas extraidas de diferentes biomassas (cana-de-acucar e eucalipto). Em pH 7 e 6, nossos resultados indicaram que a repulsao eletrostatica enfraquece a adsorcao nao produtiva de TpBGL1 em ligninas. Contudo, em pH 4 a atracao eletrostatica fortalece a adsorcao nao produtiva. Alem disso, o aumento da temperatura de 25 oC para 70 oC nao resultou em um aumento significativo da adsorcao de TpBGL1 em ligninas, provavelmente porque nao ocorre um aumento significativo de regioes hidrofobicas na estrutura da enzima expostas ao solvente. Todas as informacoes obtidas neste estudo poderao ser uteis para aplicacoes biotecnologicas no campo de conversao de polissacarideos estruturais em bioenergia. / The enzymatic hydrolysis of cellulose to glucose requires at least three types of enzymes working synergistically: endoglucanases that randomly cleave the â-1,4-glycosidic linkages of cellulose, cellobiohydrolases which cleave off cellobiose units from the reducing or nonreducing end of cellulose chain, and â-glucosidases responsible for hydrolysis of the released cellobiose to glucose. Endoglucanases and cellobiohydrolases are normally inhibited by cellobiose, therefore, â-glucosidases are essential to avoid the decrease the hydrolysis rates of cellulose over time due to cellobiose accumulation. The presence of residual lignin after pretreatments may affect negatively the enzymatic hydrolysis of cellulose to glucose. Cellulases bind to lignin, deactivating the enzymes and reducing the overall enzymatic activities. In this study, we examined the non-productive adsorption of one â-glucosidase from Thermotoga petrophila, belonging to the family GH1, on the lignin preparations from both sugarcane (grasses) and eucalyptus (hardwood). GH1 â-glucosidase adsorption onto lignins was found to be strongly pH-dependent, suggesting that the adsorption is electrostatically modulated. At pH 7 and 6, electrostatic repulsion weakens the non-productive adsorption of GH1 â-glucosidase to lignins. However, at pH 4, attractive electrostatic interactions strengthen the non-productive adsorption of GH1 â-glucosidase to lignins. Finally, the increase of temperature did not result in the increase of GH1 â-glucosidase adsorption, probably because there is no significant increase in hydrophobic regions in the GH1 â-glucosidase structure. These studies can be useful in the field of plant structural polysaccharides conversion into bioenergy.

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:27:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-28. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:33:18Z : No. of bitstreams: 1 000855548.pdf: 1685828 bytes, checksum: e3301ca45c4c1e600e9478296606f770 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A indústria de polpa de celulose kraft de eucalipto no Brasil possui grande importância para a economia do setor de celulose e papel. Os parâmetros de carga alcalina e de temperatura devem ser controlados durante o processo de polpação e otimizados para que se obtenha polpa de alta qualidade e alto rendimento. A etapa de refino é uma das que mais consome energia nas indústrias e deve ser bem controlada para a economia de custos, podendo-se atrelar as variáveis de cozimento com a necessidade de refino da polpa. Deste modo, o objetivo deste estudo é avaliar a influência da carga alcalina e da temperatura da polpação kraft de eucalipto na branqueabilidade e refino. O material utilizado foi uma amostra de cavacos de Eucalyptus grandis x E. urophylla. Os cavacos foram caracterizados e submetidos a cozimentos com as temperaturas de 155 °C, 160 °C e 165 °C, e para cada um deles, foi aplicada a carga alcalina para que se obtivesse polpas com número kappa de 13, 15 e 17. Posteriormente, parte das amostras foi branqueada pela sequência OAHTD(Ep)D. Ambas polpas, branqueada e nãobranqueada, foram refinadas em moinho PFI para diferentes níveis de refino e realizados testes físico-mecânicos. Este trabalho está dividido em quatro Capítulos, a saber: (1) avaliação do efeito da temperatura e da carga alcalina na classificação de fibras, refino e testes físicomecânicos da polpa marrom; (2) impacto da polpação na branqueabilidade e no refino da polpa celulósica branqueada de eucalipto; (3) potencial da sequência curta de branqueamento AHTDP de polpa kraft de eucalipto para a obtenção de 90% ISO de alvura; (4) composição química da lignina residual de polpas kraft de eucalipto, provenientes de cozimentos realizados em 155, 160 e 165 °C por métodos da oxidação por nitrobenzeno e ressonância magnética nuclear (RMN)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / The eucalyptus kraft industry in Brazil has great importance for the sectors economy. The alkali charge and temperature parameters must be controlled during the kraft pulping and optimized in order to obtain high quality and high yield pulp. The refining is the process that consumes most energy in the mill and should be well controlled to the capital reduction. Thus, the aim of this study is to evaluate the influence of alkali load and final temperature of eucalyptus kraft pulping on refining and bleachability. Eucalyptus grandis x E. urophylla chips were characterized and cooked to different temperatures of 155 °C, 160° and 165 °C, and for each of them, the alkali charge that was applied to obtain pulps with a kappa number of 13, 15 and 17. Subsequently, part of the samples was bleached by the sequence OAHTD(Ep)D. Both bleached and unbleached pulps were refined in PFI mill and physical and mechanical tests were performed. This work is divided into four chapters, namely: (1) evaluation of temperature, alkali charge and its influence on fiber fractionation, refining and physical-mechanical testing; (2) the impact of the pulping parameters on its bleachability and refining; (3) the potential of a short sequence bleaching, AHTDP, of kraft eucalyptus pulp to 90% ISO brightness; (4) analysis of the chemical composition of the residual lignin in kraft eucalyptus pulp by nitrobenzene oxidation and nuclear magnetic resonance (NMR). The main conclusions of these chapters are: Chapter 1: lower cooking temperatures are beneficial to the cooking performance, selectivity, viscosity, and preservation of xylans. The use of low alkalinity in pulping increased the mechanical strength of the paper due to better preservation of carbohydrates; the final cooking temperature did not affect the refining with the same intensity as the alkali charge; Chapter 2: higher ... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-24Bitstream added on 2014-06-13T19:03:06Z : No. of bitstreams: 1 radomski_mi_dr_fca.pdf: 1011129 bytes, checksum: 7a5b32a9262d4bf7478fa65afff7c9ff (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A espécie medicinal Maytenus ilicifolia, localiza-se naturalmente sob diferentes condições edafo-climáticas. Este fato implica em prováveis mecanismos de adaptação das populações naturais, cujas características químicas podem, ou não, estar fixadas geneticamente. A identificação da variabilidade fenotípica da espécie permite viabilizar práticas de manejo visando a produção de fitoterápicos com qualidade organoléptica, nutricional e terapêutica. Para identificar a influência do ambiente na composição fitoquímica de M. ilicifolia foram efetuados três estudos, o primeiro em quatro populações naturais distribuídas no Estado do Paraná, o segundo em um banco de germoplasma, e o terceiro em uma unidade de cultivo experimental onde foi conduzido um ensaio de fertilização baseado na aplicação de diferentes doses de um resíduo de siderurgia rico em Si. Foram avaliados os teores foliares de N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Si, Al, lignina, fenóis totais, fenóis não tanantes e taninos. Nas populações naturais também foi determinada a massa específica foliar. No banco de germoplasma, em função da elevada diversidade morfológica, foi efetuada a classificação dos indivíduos em morfotipos, tendo sido identificados nove morfotipos foliares, os quais apresentaram relação com alguns dos ambientes de origem das populações. Os estudos efetuados indicam que é possível efetuar o controle de compostos fenólicos presentes em M. ilicifolia, seja através do manejo de luz, interferindo tanto na síntese de lignina quanto dos taninos, seja por meio da aplicação de Si e Ca, regulando principalmente a síntese de fenóis totais e taninos. / Maytenus ilicifolia is a medicinal species that occurs naturally under different soils and light conditions. This fact involves adaptation mechanisms of the natural populations whose chemical characteristics can be or not genetically fixed. The identification of the genetic variability can viabilize the management practices to the production of phytotherapics with organoleptical, nutritional and therapeuthic quality. Three studies were developed to determine the influence of the environment in the phytochemical content of M. Ilicifolia and the samples were collected from four natural communities, a germoplasm bank, and an experimental area in wich there was fertilized with different doses a rich Si residue. There was determinate the specific leaf mass in leaves from the natural populations, also there was determinate the total content of N,P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Si, Al, lignin, total phenols and tannins in all samples. In the germoplasm bank the individual plants were classified in nine morphotypes, too. The studies indicate that is possible to controle the M. ilicifolia lignin and tannin composition by light management, as well as the total phenols and tannin by Si and Ca fertilization.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3136.pdf: 7424137 bytes, checksum: 5f58e441735a230bd3c5aad6e587f5cd (MD5) Previous issue date: 2010-05-11 / Universidade Federal de Minas Gerais / The electrochemical sensors to measure metallic ions in water and waste water are among the most important areas of research nowadays. The environmental control and monitoring chalenges that stimulated the aim of this work are tanification for industrial leather finishing and cuprous and cupric organic and inorganic fungicides. The features for characterization of metallic ions in water, specially for Cu2+ e Cr6+ and the properties of Humic Acid extracted from Turfe, or Turf Humic Acid (AHT) and Lignossufonic Acid, or Sulfonated Lignin (LigS), were exposed, as well as the properties and synthesis methods for Polyaniline (PAni). The following electrodes were prepaired and used on this work: The carbon paste modified electrodes, prepared with AHT extracted at Mogi river estuarine region near Luis Antonio city São Paulo State, Brazil. Another carbon paste was prepared for comparison with LigS obtained from pinus pulp processing and treatment by Melbar Company (Parana State, Brazil). The working electrode that used PAni films were prepared by electrochemical synthesis onto graphite rods. The cyclic voltammetry technique was used to synthesize PAni in acid media of 0.5 to 1.0 mol L-1 H2SO4 (PAni-H2SO4) and scanning speed of v=20mVs-1, v=50mVs-1. The same procedure was used to synthesize the PAni films, in the same acid media, and the solution has 0.05 mg L-1 of dispersed LigS (PAni-H2SO4+LigS). These electrodes had their Differential Pulse Voltammetry (DPV) current peak response studied with Factorial Planning. The most important results were compared by linear response, sensibility, limit of detection (LD) and repetability. The best electrodes for Cr6+ ions was PAni-H2SO4+LigS with a sensibility of 10.3&#61676;A/10-7molL-1, 2.87% of repeatability, 5.6% of reproducibility and LD = 1.96 10-8 mol L-1. For copper ions the Carbon Paste modified with LigS was the best electrode wich has a sensibility of 9.5 &#61676;A/10-7mol L-1, 1.5% of repeatability, reproducibility of 3.5% and LD = 4.9 10-8 mol L-1. Both electrodes have, each other, a linear calibration curve for Ip response that includes the limits of concentration for brazilian s environmental laws (CONAMA 397/april 2008), by DPV method, obtained on acetate buffer, pH=4,5, pulse height zE=75 mV, Ed = -0.35 V and scanning speed v= 20mVs-1. / Os sensores eletroquímicos para a caracterização de íons metálicos em águas naturais estão entre os temas de pesquisa mais importantes da atualidade. Os problemas ambientais que estimularam a elaboração deste projeto são os descartes de resíduos do processo de tanificação de couros e o uso de fungicidas cúpricos. Foram preparados os seguintes eletrodos para os estudos: Pasta de Carbono modificada com Ácido Húmico de Turfa (AHT), Pasta de Carbono modificada com Lignina Sulfonada (LigS) e Polianilina (PAni) modificada com LigS. Os AHT foram extraídos de turfa da região de Luis Antônio-SP (AHT) e a LigS de pinus, produzido pela Melbar - PR (LigS). Os eletrodos de trabalho que utilizavam filmes de polianilina foram depositados eletroquimicamente em barras de grafite obtidos por síntese eletroquímica. A síntese eletroquímica da PAni foi realizada utilizando a técnica de voltametria cíclica, em meio ácido de 0,5 até 1,0 mol L-1 de H2SO4 (PAni-H2SO4) e velocidade de varredura de v=20mVs-1 e v=50mVs-1, tendo no mesmo meio ácido a presença em solução de LigS (PAni-H2SO4+LigS). Os eletrodos foram submetidos às determinações de íons cobre e cromo e selecionados utilizando Planejamento Fatorial para a avaliação das correntes de pico obtidas por Voltametria de Pulso Diferencial (VPD), com potencial de deposição dos íons Ed = -0,35 V (vs. ECS). A faixa de medida foi de -0,35 V<E<0,50 V para íons cobre e de -0,35 V<E<-1,8 V para íons cromo. Os melhores eletrodos foram, para os íons cromo, os filmes PAni-H2SO4+LigS, com sensibilidade de 10,3 &#61676;A / 10-7mol L-1, repetitibilidade com desvio de 2,87%, reprodutibilidade com desvio de 5,6% e com LD = 1,96 10-8 mol L-1. Para os íons cobre, a Pasta de Carbono modificada com LigS, com sensibilidade S = 9,5 &#61676;A/10-7mol L-1, repetitibilidade com desvio de 1,5%, reprodutibilidade com desvio de 3,15% e apresentando LD = 4,9 10-8 mol L-1. Ambos os eletrodos apresentaram, cada um, curvas de calibração lineares para Ip obtidas por técnica de VPD, dentro dos limites da resolução 397 do CONAMA, em tampão acetato, pH=4,5, altura de pulso de zE=75 mV, Ed = -0,35 V e velocidade de varredura de v= 20mVs-1.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6537.pdf: 2866156 bytes, checksum: f6a431ef47337cb8c9a1f74dc2835f9f (MD5) Previous issue date: 2014-07-25 / Universidade Federal de Minas Gerais / The present work aimed the development of a model bioinsecticide for pest insect control using microencapsulated botanical extracts of Azadirachta indica (neem), and natural polymer of lignins, witch were extracted from sugarcane bagasse. Several different extraction methods and chemical modifications were carried out on lignin in order to evaluate yield, cost, environmental advantages and biological efficacy. Among the proposed chemical modifications the main reactions were oxidation and acetylation. Techniques used for biopolymer characterization were FITR, 1H NMR, MALDI-TOF and SEM. Chemometric tools on NMR analyses aided on lignin differentiation according to their groups: oxidized, acetylated and naturals. Lignins were used in microencapsulation processes of extracts and fractions of the natural insecticide, A. indica L. Juss, by using Spray-Drying methods. The obtained products were subjected to thermal and photochemical degradation assays. The formulation promoted stability gains of approximately 40% for the formulated botanical extract. Use of commercial thermal and photochemical protectors were also investigated where it was observed that lignin was more efficient than traditional commercial photostabilizers protectors, showing that there is no need for adding synthetic protectors on microencapsulation process, and consequently, they are not needed on the final product. Microencapsulation was done through process known as Nanoemulsion/Solvent Displacement developed by the workgroup. In this process, botanical material was firstly nanoemulsioned, coated by a biopolymeric film in order to promote nanocapsules, and dried using Spray-Dryer generating micrometric clusters. All formulated material was subjected to biological assays to Spodoptera frugiperda, Diabrotica speciosa, Diatraea saccharalis e Anticarsia gemmatalis. Data obtained on biological testes shows that formulations that were prepared with neem and lignin were as active as non-formulated botanical extract on pest insects. / O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um bioinseticida modelo para controle de insetos-pragas formulado com extrato vegetal de Azadirachta indica (nim), microencapsulado, utilizando como polímero natural ligninas extraídas do bagaço da cana-de-açúcar. Foram realizados diferentes métodos de extração e modificação química da lignina no intuito de comparação de rendimento, custo, vantagens ambientais e eficácia biológica. Entre as modificações químicas propostas as principais foram reações de oxidação e acetilação. As técnicas utilizadas para a caracterização do biopolímero foram o IV-TF, RMN de 1H, MALDI-TOF e MEV. Tecnicas de quimiometria foram empregadas na analise de RMN, auxiliando na diferenciação dos biopolímeros segundo seu grupo: oxidadas, acetiladas e naturais. As ligninas foram utilizadas em processos de microencapsulação de extratos e frações do inseticida natural, Azadirachta indica L. Juss, por Spray-Drying. Os produtos obtidos foram submetidos a ensaios de degradação térmica e fotoquímica. A formulação promoveu ganhos de estabilidade em aproximadamente 40% para o extrato vegetal formulado. O uso de protetores térmicos e UV comerciais também foram investigados onde verificou-se que a lignina foi mais eficiente que protetores fotoestabilizantes tradicionalmente comercializados, mostrando assim, a não necessidade de inserir aditivos sintéticos no processo de microencapsulamento e, consequentemente, no produto final. O microencapsulamento foi realizado utilizando o processo nomeado Nanoemulsão/Deslocamento Solvente desenvolvido no grupo de trabalho. Neste processo, o material vegetal foi nanoemulsionado, revestido por um filme biopolimérico formando as nanocápsulas e secas pela técnica de Spray-Drying gerando um cluster em escala micrométrica. Todo material formulado foi submetido a ensaios biológicos para os insetos Spodoptera frugiperda, Diabrotica speciosa, Diatraea saccharalis e Anticarsia gemmatalis que foram usados como modelos. Os dados obtidos nos ensaios biológicos demostraram que as formulações preparadas com nim e ligninas como envoltórios foram ativas contra os insetos-pragas tanto quanto o extrato vegetal não formulado.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-04-13Bitstream added on 2014-06-13T20:06:25Z : No. of bitstreams: 1 bernabe_ga_dr_araiq_parcial.pdf: 244918 bytes, checksum: 3027ac3b68f5b1d3361e5bb414077b34 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-04-28T18:32:04Z: bernabe_ga_dr_araiq_parcial.pdf,Bitstream added on 2015-04-28T18:32:38Z : No. of bitstreams: 1 000709031.pdf: 3079044 bytes, checksum: aa2760262f54c673ba2e5a2046e50390 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O crescimento na produção brasileira de cana-de-açúcar devido, principalmente, à obtenção de açúcar e álcool é motivado pelo aumento na exportação deste subproduto e produção de veículos bicombustíveis, respectivamente. Desta maneira, há maior geração de bagaço, embora possuindo inúmeras utilidades, muitas vezes existe um excesso remanescente do total gerado. Assim, são necessários estudos que viabilizem o uso deste resíduo. Neste trabalho foi estudada a modificação da fração lignocelulósica durante o processo de compostagem e biodigestão anaeróbia do bagaço de cana-de-açúcar. Amostras foram coletadas em diferentes períodos para ambos os processos (0 (cru), 7; 45; 60; 90; 120; 272 dias; 1 ano e 1 ano e 2 meses) e acompanhadas por meio de parâmetros como: pH, umidade, temperatura, presença de metais e demanda química de oxigênio. A caracterização foi feita com o auxílio de técnicas termoanalíticas (TG/DTG/DTA e DSC) e espectroscopia na região do infravermelho. As amostras provenientes dos processos aeróbios e anaeróbios foram submetidas às extrações de lignina, utilizando-se dioxano/HCl (9:1) e, de celulose e hemicelulose, as quais foram obtidas do resíduo sólido resultante da extração de lignina. O comportamento térmico e espectros de infravermelho dessas substâncias foram avaliados e, comparadas suas degradações e modificações na ausência e presença de oxigênio. Os resultados obtidos mostraram que a digestão anaeróbia é mais lenta que a compostagem na decomposição de seus constituintes, principalmente, lignina e celulose/hemicelulose, fato comprovado por suas respectivas curvas de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC); além da constatação de modificações nas estruturas de lignina e celulose ao longo dos dois processos, bem como, fortes evidências... / The growth in the Brazilian sugarcane production, mainly, due to obtain sugar and alcohol is motivated by the increase in export of this subproduct and production of flex-fuel vehicles, respectively. This way, there is a larger bagasse generation, although having many uses, often there is an excess remaining of the total generated. Thus, studies are needed that allow the use of this waste. The modification lignocellulosic fraction during composting and anaerobic biodigestion process of sugarcane bagasse was studied in this work. Samples were collected in different periods for both process (0 (raw); 7; 45; 60; 90; 120; 272 days and 1 year and 1 year and 2 months) and monitored by parameters, such as: pH, humidity, temperature, presence of metals and chemical oxygen demand. The characterization was made with help of thermoanalytical techniques (TG/DTG/DTA e DSC) and infrared spectroscopy. The samples from aerobic and anaerobic process were submitted to lignin extraction, using dioxane/ HCl (9:1), and hemicelluloses/cellulose extraction which were obtained from solid residue resulting of lignin extraction. The thermal behavior and infrared spectra from these substances were evaluated and then compared their degradation and changes in the oxygen presence and absence. The obtained results have showed that anaerobic digestion is slower than composting in its constituents decomposition, mainly, lignin and cellulose/hemicellulose, as demonstrated by their respective curves of Differential Scanning Calorimetry (DSC); besides verifying changes in the cellulose and lignin structures through the two process, as well as, strong evidences of lignin in the cellulose extract and, rare assignments of cellulose to lignin extracted. Concerning to humification, a greater tendency for composting samples was observed, mainly... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Alcides Lopes Leão / Coorientador: Ivana Cesarino / Banca: Carla dos Santos Riccardi / Banca: Lucia Helena Innocentini Mei / Resumo: As preocupações ambientais e o esgotamento dos combustíveis fósseis resultaram em um interesse crescente em materiais ambientalmente amigáveis, à base de polímeros naturais. Esforços estão sendo feitos para introduzir a lignina em compostos plásticos, tais como polipropileno, com o objetivo de produzir materiais com boas características mecânicas e, ao mesmo tempo, ambientalmente amigáveis. A lignina é uma matéria-prima amplamente disponível na natureza, que contém alta densidade de compostos aromáticos, os quais são atualmente, em sua maioria, derivados do petróleo. No entanto, grande parte da lignina é utilizada para geração de energia e pode ser um potencial agente poluidor se não destinada de forma adequada. Desse modo, é importante encontrar uma maneira econômica de converter esse polímero natural em materiais de alto valor agregado, como compósitos com alto desempenho mecânico e térmico. Neste estudo, compósitos de polipropileno e de lignina kraft de pinus (LKI) e de bagaço de cana (LBC) foram submetidos à extrusão, e os corpos de prova foram produzidos pelo processo de injeção. Os materiais produzidos foram analisados quanto às propriedades mecânicas, térmicas (TGA, DSC, HDT), química (FTIR), reológica (índice de fluidez) e morfológica (MEV). Os objetivos desta pesquisa foram desenvolver novos compósitos de polipropileno contendo lignina e proporcionar propriedades mecânicas comparáveis aos polipropilenos comerciais, além de obter compósito com alto grau de afinidade e... / Abstract : Environmental concerns and the depletion of fossil fuels resulted in a growing interest in environmentally friendly materials based on natural polymers. Efforts are being made to introduce the lignin in plastic composites such as polypropylene, in order to produce materials with good mechanical characteristics and at the same time environmentally friendly. Lignin is a biopolymer widely available which contains high density of aromatic compounds. Nowadays, the aromatic compounds are almost exclusively derived from petroleum. However, the lignin is used mainly to generate energy and can be a pollution potential if not properly treated. Lignin, however, can improve the performance of composites. Moreover, it is important to find an economical way to convert lignin into high value-added materials. In this study, blends of polypropylene, pine kraft lignin (LKI) and sugar cane bagasse lignin (LBC) were subjected to extrusion and the specimens were produced by injection process. The materials produced were analyzed for their mechanical, thermal (TGA, DSC, HDT), chemical (FTIR), rheological (melt flow index) and morphological (SEM) properties. The objective of this research was to develop new lignin-based polypropylene composite with mechanical properties comparable to commercial polypropylene. The results showed that the incorporation of lignin in polypropylene matrix resulted in composites, in general, with properties suitable for various industrial segments, especially those in which mechanical and thermal properties are crucial, such as the replacement of engineering plastics and polypropylene mineral ... / Mestre

Orientador: Eleni Gomes / Banca: Cristiane Sanchez Farinas / Banca: George Jackson Moraes Rocha / Banca: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez / Banca: João Cláudio Thoméo / Resumo: A adsorção não-produtiva das celulases e β-glicosidases à lignina tem sido consideradaum fator limitante da hidrólise do material lignocelulósico. Esse trabalho avaliou ainteração entre celulases e β-glicosidases dos coquetéis comerciais de Trichodermareesei (Cellic Ctec2) e Aspergillus niger (Novo 188) com preparações de ligninaisoladas por hidrólise enzimática (LDHE) e hidrólise ácida (LDHA) do bagaço de canapré-tratado hidrotermicamente. Também foi selecionada uma β-glicosidase tolerante àinibição pela glicose a partir da coleção de fungos de trabalho do Laboratório deBioquímica e Microbiologia Ibilce/Unesp e o efeito da LDHE e dos compostosfenólicos derivados do pré-tratamento hidrotérmico sobre a mesma foram avaliados. ALDHA apresentou maior capacidade de adsorção das enzimas do que LDHE. A 45°Ctodas as enzimas de T. reesei se ligaram a LDHE e a LDHA. As atividades residuais deendoglucanase, β-glicosidase e exoglucanase no sobrenante após a incubação com aLDHE foi de 28, 45 e 63%. Exoglucanase e β-glicosidase foram completamenteadsorvidas a LDHA enquanto que a endoglucanase manteve 14% da atividade. A β-glicosidase de A.niger foi menos afetada mantendo 94 e 48% da atividade na presençade LDHE e LDHA. A β-glicosidase de A. niger purificada apresentou 89 e apenas 2%de atividade no sobrenadante quando incubada com LDHE e LDHA, contra 100 e 95%de atividade da enzima presente no coquetel. A diminuição da temperatura para 30°Cprovocou a... / Abstract: Non-productive adsorption of cellulase and beta-glucosidase enzymes onto lignin isshown to be a limiting factor to enzymatic hydrolysis of lignocellulosic. This studyevaluated the interaction of cellulases and beta-glucosidase from Trichoderma reesei(Cellic Ctec2) and Aspergillus niger (Novo 188) commercial cocktail with ligninpreparations isolated from liquid hot water sugarcane bagasse by enzymatic (LDHE)and acid hydrolysis (LDHA). Furthermore, a glucose tolerant β-glucosidase wasselected from the collection of working fungi of Laboratório de Bioquímica eMicrobiologia (Ibilce/Unesp), effect of LDHE and liquid hot water pretreatment-derivedphenolic compounds were evaluated. LDHA had higher adsorption capacity on enzymesthan LDHE. At 45°C T. reesei enzymes bound to both LDHE and LDHA.Endoglucanase, beta-glucosidase and exoglucanase remained activities in thesupernatant after incubation with LDHE were 28, 45 e 63%. Exoglucanase and betaglucosidasewere completely adsorbed onto LDHA while endoglucanase activityremained in the supernatant was 14%. A. niger beta-glucosidase was less adsorptionthan enzymes from T. reesei, it maintained 94 and 48% of the activity in the presence ofLDHA and LDHE. Purified beta-glucosidase from A. niger showed 89 and only 2%activity in the supernatant after incubation with LDHE LDHA, while beta-glucosidasefrom enzymatic cocktail showed 100 and 95% of the enzyme activity. The decrease oftemperature to 30°C decreased ... / Doutor

O branqueamento de polpa quimiotermomecânica (CTMP) normalmente é realizado empregando peróxido de hidrogênio (H2O2) em meio alcalino. Esta etapa produz elevados volumes de efluentes, que por necessitarem de tratamento adequado, favorecem o aumento dos gastos no processo industrial. A utilização de dióxido de carbono (CO2) líquido em condições sub/supercríticas pode contribuir para a redução na quantidade de efluentes líquidos, gerados nas etapas de branqueamento, devido à volatilização do dióxido de carbono ao final da reação, minimizando gastos e possíveis impactos ambientais. O presente trabalho foi realizado visando melhorias na etapa de branqueamento de polpa CTMP de Eucalyptus, tendo por objetivo principal o estudo exploratório do comportamento da polpa, ao empregar soluções aquosas de H2O2, na presença de CO2 em estado sub/supercrítico, em pH ácido. Este sistema de reação foi denominado pela sigla P(SC/CO2-ácido). Foram estudados os efeitos das variáveis: pressão, temperatura, tempo de reação, consistência da polpa e porcentagem de H2O2 sobre a eficiência do branqueamento. Os resultados foram comparados com métodos convencionais de branqueamento, realizados em banho termostatizado, em pH alcalino. Verificou-se também o efeito da pressão, substituindo o fluido CO2 por N2 (nitrogênio) a 150 bar em condições sub/supercríticas, utilizando tanto pH alcalino (sistema P(SC/N2-alcalino)) quanto pH ácido (sistema P(SC/N2-ácido)). As condições mais adequadas ao branqueamento P(SC/CO2-ácido) foram: 16% de H2O2, 180 minutos, 20% de consistência, 70°C e 73 bar. Além disso, foi realizado um estudo com modelos de lignina para verificar a ocorrência de reação na presença de H2O2 e CO2 e quais produtos são obtidos nestas condições. O método de branqueamento convencional, desenvolvido em meio alcalino, possibilitou a obtenção de alvuras mais elevadas (80°GE) em relação ao método realizado em condições sub/supercríticas, na presença de CO2 (61°GE). Apesar disso, o branqueamento empregando o sistema P(SC/CO2-ácido) revelou resultados interessantes: possibilitou acréscimo no valor de alvura da polpa, sem causar degradação acentuada das fibras, mesmo em condições de elevadas pressões e concentração de H2O2; e permitiu redução no volume de água consumido, o que levou à produção de menor volume de efluentes líquidos. O método utilizando o sistema P(SC/N2-alcalino) apresentou valores de alvuras (79°GE) comparáveis ao método convencional. Os estudos empregando modelos de lignina apresentaram resultados que fornecem suporte para confirmar a ocorrência de oxidação. / The bleaching of chemithermomechanical pulp (CTMP) is usually performed using hydrogen peroxide (H2O2) in alkaline medium. This stage produces high quantity of effluent to be treated, increasing the costs of the industrial process. The usage of liquid carbon dioxide (CO2) under sub/supercritical conditions can help in reducing the amount of liquid effluents generated in the bleaching stages, due to the carbon dioxide volatilization at the end of the reaction, minimizing costs and possible environmental impacts. This work aimed at improving the bleaching stage of Eucalyptus CTMP, being the main objective the exploratory study of the pulp behavior, by using aqueous solutions of H2O2 in the presence of CO2 under sub/supercritical conditions in acid pH. This reaction system was named as P (SC/CO2-acid) symbol. It was studied the effects of the variables: pressure, temperature, pulp consistency and percentage of H2O2 on the bleaching efficiency. The results were compared with conventional bleaching carried out in polyethylene bags in a heated water bath in alkaline pH. It was also verified the pressure effects by replacing the use of CO2 by N2 at 150 bar in sub/supercritical conditions, in alkaline pH (P(SC/N2-alkaline) system) and acid pH (P(SC/N2-acid) system). The most appropriate P (SC/CO2-acid) bleaching conditions were: 16% H2O2, 180 minutes, 20% pulp consistency, 70°C and 73 bar. Furthermore, a study was conducted with lignin models to verify the occurrence of reaction with H2O2 and CO2, and the products obtained in these conditions. The cellulosic substrate, in general, showed a low deterioration, even considering the conditions of high pressures and peroxide concentrations. The conventional bleaching method, performed in alkaline medium, gave higher brightness (80°GE) than the method carried out under CO2 in sub/supercritical conditions (61°GE). However, the bleaching using the P(SC/CO2-acid) system showed interesting results: increasing of the pulp brightness, without causing severe degradation of the fibers, even in conditions of high pressure and peroxide concentration; and it reduced the volume of water consumed, leading to lower production of liquid effluents. The P(SC/N2-alkaline) method showed brightness values (79°GE) comparables with the conventional method. Studies using lignin models showed results that support the confirmation of occurrence of oxidation reactions.