PACHECO, A. M. Estudo da viabilidade da produção de etanol a partir de suco de caju (Anacardium occidentale L.) utilizando células imobilizadas em bagaço de caju. 71 f. 2009. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-22T11:34:35Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_ampacheco.pdf: 1627953 bytes, checksum: 3d348b086371c0ff29481d3a307d68f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T17:08:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_ampacheco.pdf: 1627953 bytes, checksum: 3d348b086371c0ff29481d3a307d68f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T17:08:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_ampacheco.pdf: 1627953 bytes, checksum: 3d348b086371c0ff29481d3a307d68f5 (MD5) Previous issue date: 2009-06-10 / The use of cashew apple peduncle, a vast available material found in Ceará that is usually wasted, combined with production of ethanol, is the focus of this project. Cashew apple juice, rich in fructose, glucose, salts and vitamins, is an appropriate raw material for alcoholic fermentation by the yeast Saccharomyces cerevisiae. The search for improvements in ethanol production in this work was achieved through the study of the use of yeast immobilized in cashew apple bagasse support, (SBC). Cell immobilization has been studied by many researchers and has been an important technique because of the possible benefits and advantages as the increase in productivity. Cashew apple bagasse is a cheap and easily accessible raw material to the application of the immobilization technique. As comparison, results with free, immobilized cells in calcium alginate, a known agent for immobilization by encapsulation, and immobilized cells by adsorption on SBC were studied. Preliminary fermentation assays using immobilized cells on SBC were performed, as well as consecutive and storage fermentations. The following kinetic parameters were checked: productivity (Qp, gL-1h-1), efficiency (Ef,%), substrate / biomass yield (Yx / s, g.g-1) and substrate / product yield (Yp / s, g.g - 1). SBC presented advantages, such as high cell densities and adhesion, generating high yields (≈ 5 g.L-1h-1). With respect to efficiency and rate of substrate / product yield, immobilized cells reached values similar to those obtained with free cells in the integral cashew apple juice (about 90% and 0.47 respectively). Another advantage is the durability and possibility of reuse of SBC making the process more economical, fast and efficient. SBC was reused for at least 10 consecutive batches and remained stable, at refrigerator, for 6 months / O aproveitamento integral do pedúnculo de caju, uma matéria prima vastamente encontrada no Ceará e pouco aproveitada, aliado a produção de etanol, produto de valor energético são o foco desse projeto. O suco de caju integral, rico em frutose, glicose, sais e vitaminas, mostrou-se bastante adequado para o uso da levedura Saccharomyces cerevisiae no processo fermentativo alcoólico. A busca por melhorias na obtenção de etanol se deu através do estudo do uso de leveduras imobilizadas em suporte de bagaço de caju (SBC). A imobilização celular vem sendo estudada por inúmeros pesquisadores e tem se mostrado uma técnica importante devido aos benefícios e vantagens possibilitados como o aumento na produtividade. O bagaço de caju surge como uma matéria prima barata e de fácil obtenção para a aplicação da técnica de imobilização. Para comparação foram estudados os resultados com células livres e imobilizadas em alginato de cálcio, um conhecido agente de imobilização de células por encapsulamento e células imobilizadas por adsorção em bagaço de caju. Utilizando células imobilizadas em bagaço foram realizadas fermentações preliminares, consecutivas e de estocagem. Foram verificados os seguintes parâmetros cinéticos: produtividade (Qp, g.L-1h-1), eficiência (Ef, %), conversão substrato/biomassa (Yx/s, g.g-1) e conversão substrato/produto (Yp/s, g.g-1). O suporte de bagaço de caju atingiu vantagens com relação a adesão e altas densidades celulares, gerando elevadas produtividades (≈ 5 g.L-1h-1). Com relação a eficiência e a taxa de conversão substrato/produto, células imobilizadas atingiram valores similares aos obtidos com células livres no suco de caju integral (em torno de 90% e 0,47 respectivamente). Outra vantagem foi a durabilidade e possibilidade de reutilização do suporte tornando o processo mais econômico, rápido e eficiente. O SBC mostrou-se apto a reutilização por no mínimo 10 bateladas consecutivas e se manteve estável, em geladeira, por pelo menos 6 meses

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-17T12:44:53Z No. of bitstreams: 1 CECÍLIA ELISA DE SOUSA MUNIZ - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 1566496 bytes, checksum: 6a11f4784c5c418c014738b1b8624c76 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T12:44:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CECÍLIA ELISA DE SOUSA MUNIZ - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 1566496 bytes, checksum: 6a11f4784c5c418c014738b1b8624c76 (MD5) Previous issue date: 2017-10-05 / Com os produtos tradicionais fontes de proteína se tornando mais caros a cada dia, surge a necessidade de desenvolver novos produtos alimentícios com alto valor nutricional e que ainda assim sejam de baixo custo, podendo ser consumido pela população de todas as classes econômicas. As barras de cereais já representam uma alternativa de complemento alimentar à base de carboidratos e fibras, sendo assim, esta pesquisa teve como objetivo elaborar barras de cereais que contenham na sua composição resíduos agroindustriais, que submetidos ao processo de enriquecimento proteico por via microbiana, irão aumentar o teor proteico e nutricional deste respectivo produto, além de torna-los mais baratos. O microrganismo utilizado foi a levedura Saccharomyces cerevisiae, e os resíduos escolhidos para tal objetivo foram o bagaço do caju e as cascas de goiabas. Inicialmente fez-se o preparo dos resíduos, os quais foram secos em estufa com circulação de ar a 55±2°C até peso constante. A caracterização físico-química dos resíduos do caju e da goiaba mostrou que, estes poderiam ser submetidos ao processo fermentativo de enriquecimento proteico e posteriormente como ingredientes na elaboração das barras de cereais, apresentando teores suficiente de açúcares redutores, pectina e fibras, além de um pH adequado ao meio de cultivo. Para o enriquecimento proteico utilizou-se a levedura em uma concentração de 3%, para o resíduo do caju e de 5% para o resíduo da goiaba, sob temperatura de 30ºC durante 9h de cultivo. Tanto o resíduo do caju quanto o da goiaba teve o seu teor de proteína elevado em quatro vezes. Após a obtenção dos resíduos enriquecidos proteicamente foram elaboradas quatro formulações de barras de cereais, onde a aveia foi substituída parcialmente pelos resíduos agroindustriais, (F0) formulação de referência sem adição de nenhum dos resíduos, (F1) constituída apenas pelo resíduo do caju, (F2) constituída apenas pelo resíduo da goiaba e (F3) constituída pelos dois resíduos, goiaba e caju. As barras de cereais elaboradas foram caracterizadas físico-químicamente quanto ao teor de água, cinzas, lipídeos, carboidratos, proteína e fibra alimentar, apresentando resultados bastante satisfatórios, principalmente quanto ao teor de proteína, em torno de 12% para a formulação F1, valor este superior ao encontrado nas barras de cereais comercializadas no mercado. Posteriormente elas foram submetidas a análise microbiológica para verificar a ausência/presença de coliformes totais, coliformes fecais e salmonela sp., os resultados obtidos apresentaram contagens inferiores ás máximas estipuladas pela RDC n° 12 atendendo portanto, aos requisitos da legislação vigente. Por fim as formulações foram avaliadas sensorialmente em uma academia da cidade por um grupo de 40 julgadores os quais avaliaram os atributos: cor, aroma, sabor, textura e aceitação global, utilizando uma escala hedônica de 9 pontos, além da intenção de compra, utilizando uma escala hedônica de 5 pontos. Os resultados obtidos foram satisfatórios, para todas as barras de cereais analisadas pelos julgadores os quais afirmaram que gostaram moderadamente (7) e que possivelmente comprariam (4) caso elas fossem comercializadas. / With traditional sources of protein becoming more expensive every day, there is a need to develop new food products with high nutritional value that are still low cost and can be consumed by the population of all economic classes. The cereal bars already represent an alternative food complement based on carbohydrates and fibers, so, this research aims to elaborate cereal bars containing in their composition agroindustrial residues, which undergo the process of microbial protein enrichment, will increase the protein and nutritional content of this respective product, besides making them cheaper. The microorganism used was the yeast Saccharomyces cerevisiae, and the residues chosen for this purpose were the cashew bagasse and the guava husks. Initially the waste was prepared, which were dried in an oven with air circulation at 55 ± 2 ° C until constant weight. The physico-chemical characterization of the cashew and guava residues showed that they could be submitted to the fermentative process of protein enrichment and later as ingredients in the elaboration of the cereal bars, presenting sufficient levels of reducing sugars, pectin and fibers, besides a pH suitable for culture medium. For protein enrichment, the yeast was used at a concentration of 3% for the cashew residue and 5% for the guava residue, at a temperature of 30 ° C for 9h of culture. Both the cashew and guava residue had their protein content elevated fourfold. After obtaining the protein enriched residues, four formulations of cereal bars were elaborated, where the oats were replaced partially by the agroindustrial residues, (F0) reference formulation without addition of none of the residues, (F1) constituted only by the cashew residue, F2) constituted only by guava residue and (F3) constituted by the two residues, guava and cashew. The elaborated cereal bars were physicochemically characterized as water, ash, lipids, carbohydrates, protein and dietary fiber, presenting satisfactory results, mainly regarding the protein content, around 12% for the formulation F1, value higher than that found in cereal bars marketed on the market. Subsequently, they were submitted to microbiological analysis to verify the absence/presence of total coliforms, fecal coliforms and salmonella sp., the results obtained were lower than the maximum stipulated by RDC n° 12, thus meeting the requirements of current legislation. Finally, the formulations were evaluated sensorially in a gymnasium of the city by a group of 40 judges who evaluated the attributes: color, aroma, flavor, texture and global acceptance, using a hedonic scale of 9 points, besides the intention to buy, using a hedonic scale of 5 points. The results obtained were satisfactory for all cereal bars analyzed by the judges who stated that they liked moderately (7) and that they would possibly buy (4) if they were marketed.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O aproveitamento integral do pedÃnculo de caju, uma matÃria prima vastamente encontrada no Cearà e pouco aproveitada, aliado a produÃÃo de etanol, produto de valor energÃtico sÃo o foco desse projeto. O suco de caju integral, rico em frutose, glicose, sais e vitaminas, mostrou-se bastante adequado para o uso da levedura Saccharomyces cerevisiae no processo fermentativo alcoÃlico. A busca por melhorias na obtenÃÃo de etanol se deu atravÃs do estudo do uso de leveduras imobilizadas em suporte de bagaÃo de caju (SBC). A imobilizaÃÃo celular vem sendo estudada por inÃmeros pesquisadores e tem se mostrado uma tÃcnica importante devido aos benefÃcios e vantagens possibilitados como o aumento na produtividade. O bagaÃo de caju surge como uma matÃria prima barata e de fÃcil obtenÃÃo para a aplicaÃÃo da tÃcnica de imobilizaÃÃo. Para comparaÃÃo foram estudados os resultados com cÃlulas livres e imobilizadas em alginato de cÃlcio, um conhecido agente de imobilizaÃÃo de cÃlulas por encapsulamento e cÃlulas imobilizadas por adsorÃÃo em bagaÃo de caju. Utilizando cÃlulas imobilizadas em bagaÃo foram realizadas fermentaÃÃes preliminares, consecutivas e de estocagem. Foram verificados os seguintes parÃmetros cinÃticos: produtividade (Qp, g.L-1h-1), eficiÃncia (Ef, %), conversÃo substrato/biomassa (Yx/s, g.g-1) e conversÃo substrato/produto (Yp/s, g.g-1). O suporte de bagaÃo de caju atingiu vantagens com relaÃÃo a adesÃo e altas densidades celulares, gerando elevadas produtividades (≈ 5 g.L-1h-1). Com relaÃÃo a eficiÃncia e a taxa de conversÃo substrato/produto, cÃlulas imobilizadas atingiram valores similares aos obtidos com cÃlulas livres no suco de caju integral (em torno de 90% e 0,47 respectivamente). Outra vantagem foi a durabilidade e possibilidade de reutilizaÃÃo do suporte tornando o processo mais econÃmico, rÃpido e eficiente. O SBC mostrou-se apto a reutilizaÃÃo por no mÃnimo 10 bateladas consecutivas e se manteve estÃvel, em geladeira, por pelo menos 6 meses / The use of cashew apple peduncle, a vast available material found in Cearà that is usually wasted, combined with production of ethanol, is the focus of this project. Cashew apple juice, rich in fructose, glucose, salts and vitamins, is an appropriate raw material for alcoholic fermentation by the yeast Saccharomyces cerevisiae. The search for improvements in ethanol production in this work was achieved through the study of the use of yeast immobilized in cashew apple bagasse support, (SBC). Cell immobilization has been studied by many researchers and has been an important technique because of the possible benefits and advantages as the increase in productivity. Cashew apple bagasse is a cheap and easily accessible raw material to the application of the immobilization technique. As comparison, results with free, immobilized cells in calcium alginate, a known agent for immobilization by encapsulation, and immobilized cells by adsorption on SBC were studied. Preliminary fermentation assays using immobilized cells on SBC were performed, as well as consecutive and storage fermentations. The following kinetic parameters were checked: productivity (Qp, gL-1h-1), efficiency (Ef,%), substrate / biomass yield (Yx / s, g.g-1) and substrate / product yield (Yp / s, g.g - 1). SBC presented advantages, such as high cell densities and adhesion, generating high yields (≈ 5 g.L-1h-1). With respect to efficiency and rate of substrate / product yield, immobilized cells reached values similar to those obtained with free cells in the integral cashew apple juice (about 90% and 0.47 respectively). Another advantage is the durability and possibility of reuse of SBC making the process more economical, fast and efficient. SBC was reused for at least 10 consecutive batches and remained stable, at refrigerator, for 6 months

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-26T14:23:41Z No. of bitstreams: 1 MORGANA FABÍOLA CUNHA SILVA CANUTO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2007..pdf: 11947934 bytes, checksum: 493b8b41a0683172ddfe091d9f129285 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-26T14:23:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MORGANA FABÍOLA CUNHA SILVA CANUTO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2007..pdf: 11947934 bytes, checksum: 493b8b41a0683172ddfe091d9f129285 (MD5) Previous issue date: 2007-05-31 / CNPq / O aumento das atividades industriais intensificou os problemas com poluição ambiental por metais pesados e principalmente por cádmio, por ser dentre os metais pesados, muito utilizados em vários processos industriais e por ser extremamente tóxico em baixas concentrações, além de causar sérios problemas de saúde. A biossorção, vem se colocando como uma alternativa potencialmente atrativa para uma grande variedade de efluentes industriais. Este processo vem adquirindo suma importância por utilizar biossorventes de baixo custo operacional, além de que os mesmos podem apresentar alta seletividade e taxa de remoção. Dentre os biossorventes utilizados para retenção dos metais pesados em efluentes industriais destacam-se os fungos, a exemplo da Saccharomyces cerevisiae que pode ser utilizado neste processo por possuir grande capacidade de retirar metais pesados dos efluentes industriais. Uma outra vantagem é que se trata de um resíduo facilmente obtido em grandes quantidades como subproduto de processos industriais, tendo em vista que o Brasil é o maior produtor mundial de álcool etílico via processo fermentativo, utilizando-se deste microrganismo como agente da fermentação. Experimentos da cinética de biossorção do íon cádmio utilizando a Saccharomyces cerevisiae foram realizados, sendo os mesmos conduzidos em tanques agitados. Os modelos empíricos cinéticos utilizados foram o modelo empírico de dois parâmetros e o pseudo-segunda ordem, os mesmos apresentaram boa reprodutibilidade para o parâmetro qe (capacidade adsortiva), como também se obteve bom ajuste nas curvas cinéticas, exceto quando se trabalhou com concentração elevada e na maior temperatura. A técnica de planejamento experimental foi utilizada para avaliar os efeitos das variáveis concentração inicial do íon metálico e temperatura sobre os parâmetros cinéticos. A concentração inicial do íon metálico estudado foi a variável que apresentou influência significativa quando comparado com o efeito da temperatura nas condições estudadas. Os melhores resultados de capacidade de adsorção foram obtidos com o aumento da concentração do metal. / The increase in the industrial activities has intensified the problems of environmental pollution by heavy metals and mainly due to cadmium. Cadmium metal is the one which is mostly used in various industrial processes and is extremely toxic in low concentrations, besides causing serious health problems. The biosorption process is becoming a potentially attractive alternative for a great variety of industrial effluents. This process is important as it utilizes biosorbents of low operational cost, higher selectivity and high metal removal rates. Amongst the biosorbents used for heavy metal retention from industrial effluents, the fungi are distinguished. For example, the Saccharomyces cerevisiae can be used for such purpose as it has higher capacity of metal removal from industrial effluents. Another advantage is that, it is a residue which is easily obtained in big amounts as by-product of industrial processes. Brazil is world-wide big producer of ethanol and utilizes this microorganism as fermentation agent. Kinetic experiments for cadmium ion biosorption using Saccharomyces cerevisiae in agitated recipient were carried out. The empirical kinetic models used were the empiric model of two parameters and the pseudo-secondorder. These models presented a good reproduction for the parameter qe (adsorption capacity), as well as showed a good fit for experimental kinetic curves, except when high concentration and temperature were used. To evaluate the effect of initial concentration of the metal ion and temperature variables on the kinetic parameters the experimental design methodology was used. The initial metal ion concentration was the variable that had significant influence when compared with the effect of the temperature, in the conditions studied. The best adsorption capacity results were obtained when the metal ion concentration was increased.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-03T17:30:48Z No. of bitstreams: 1 MORGANA FABÍOLA CUNHA SILVA CANUTO - TESE PPGEP 2012..pdf: 1607652 bytes, checksum: 0c3a5a7e86e448696445e64563fdd07d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-03T17:30:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MORGANA FABÍOLA CUNHA SILVA CANUTO - TESE PPGEP 2012..pdf: 1607652 bytes, checksum: 0c3a5a7e86e448696445e64563fdd07d (MD5) Previous issue date: 2012-10 / CNPq / A degradação dos ambientes aquáticos por metais pesados está relacionado ao aumento desenfreado do setor industrial. A biossorção é uma alternativa eficiente e de baixo custo para o tratamento dos efluentes contaminados por metais pesados que são lançados no meio ambiente por parte das indústrias, Uma alternativa para a remoção de metais pesados presentes em efluentes líquidos é o processo de adsorção em colunas de leito fixo utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae imobilizada com quitosana. Experimentos da cinética de biossorção foram realizados em tanque agitado utilizando os bioadsorventes, esferas de quitosana, levedura Saccharomyces cerevisiae livre e imobilizada com quitosana para remoção do íon Cd2+, enquanto que os experimentos do equilíbrio de adsorção e em coluna de leito fixo, realizados com a levedura imobilizada. Os modelos pseudo-segunda ordem e o de Michaelis Menten apresentaram um bom ajuste aos dados experimentais, enquanto para o estudo do equilíbrio o modelo de Langmuir foi o que melhor representou a isoterma de adsorção. As curvas de ruptura obtidas para concentrações do íon Cd2+ de até 20 mg.L-1 demonstraram que o leito estava longe de atingir a saturação, porém ao ampliar a faixa de concentração 40 – 90 mg.L-1, o leito ficou mais próximo da saturação, sendo verificado a viabilidade de se utilizar este bioadsorvente para o tratamento de efluentes que contenham Cd2+. A técnica de planejamento experimental foi utilizada para avaliar os efeitos das variáveis concentração do efluente sintético e vazão de operação sobre a quantidade adsorvida de Cd2+ e o percentual de remoção. O efeito da vazão de operação é o fator mais significativo seguido da concentração do íon Cd2+, para a variável resposta quantidade adsorvida de Cd2+, enquanto apenas a variável vazão de operação foi estatisticamente significativa sobre o percentual de remoção. Os modelos matemáticos, da Força Impulsora Linear e o de Thomas, descreveram satisfatoriamente o comportamento das curvas de ruptura. / The degration of aquatic ecosystems caused by metallic ions is related to the unbridled increase in industrial sector. Biosorption is an efficient and low cost alternative for the treatment of effluents contaminated by metallic ions, which are thrown by industries into the environment. An alternative in order to remove these ions into the liquid effluents is a process of biosorption in fixed bed columns using Saccharomyces cerevisiae yeast immobilized with Chitosan. Biosorption's kinetics experiments were conducted in agitated tanks using bioadsorbing, chitosan's spheres, free Saccharomyces cerevisiae yeast and immobilized with chitosan to remove Cd2+ ion, whereas the equilibrium experiments of biosorption and in a fixed bed column, were conducted with immobilized yeast. Both pseudo-second order and Michaelis Menten models prevented a good adjustment to the experimental data, whereas to the equilibrium study, Langmuir's model was the one which better represented the adsorption's isotherm. The rupture curves got by Cd2+ ion concentration of up to 20 mg.L-1 show that the bed was far from reaching saturation. Nevertheless, by extanding the concentrations of 40-90 mg.L-1, the bed got closer to saturation and being checked the viability of using this bioadsorvent to treating effluents which contains Cd2+. The experimental planning techinique was used to evaluate the effects of concentration variables from the sinthetic aqueous solution of Cd2+ in the entry of the bed and flow of operation over a quantity adsorbed and the removal percentage. The flow operation effect was the most significant factor being followed by the concentration for the response variable amount absorbed, whereas only the flow variable from operation was statiscally significant about removal percentage. Mathematical models of Linear Driving Force and Thomas' satisfactorily described the breakthrough curves behavior.