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A utilização de antioxidantes sintéticos nas indústrias de biocombustíveis visando prolongar a vida útil destes materiais é comum, porém com a finalidade de se utilizar o maior número de matérias-primas renováveis na produção do biodiesel é que surgiu a ideia de se estudar a adição de produtos vegetais aos biodieseis, pois eles são ricos em compostos fenólicos (os principais responsáveis pela ação antioxidante). O trabalho foi executado em duas etapas, na qual a primeira consistiu em estudar, por meio da termogravimetria (TGA) a influência da adição das folhas de alecrim e da erva mate imersos nos biodieseis de canola e de girassol (ambos produzidos no laboratório) durante o período de 90 dias e na ausência de fatores pró-oxidantes. A segunda etapa consistiu na extração dos extratos vegetais das cascas de laranja, das folhas de alecrim e erva mate, por extração Soxhlet com a utilização do solvente orgânico diclorometano. Os extratos obtidos nesta etapa foram adicionados em diferentes proporções (1.000 mg/L e 2.000 mg/L) aos biodieseis de canola e girassol e expostos a duas diferentes condições. A condição I consistiu em expor os biodieseis aditivados ao ar atmosférico, luz e temperatura ambiente durante 60 dias e a condição II consistiu na exposição dos biodieseis ao aquecimento durante o mesmo período em uma estufa a 60°C. O estudo da influência dessas adições foi acompanhado por TGA e análise do índice de acidez. Ao final, constatou-se que as folhas de alecrim e erva mate diretamente adicionadas aos biodieseis e isolados de fatores pró-oxidação não apresentaram alterações significativas, uma vez que os biodieseis aditivados apresentaram valores de temperatura inicial de degradação (Ti) semelhantes. Por este motivo definiu-se outra etapa do trabalho, na qual os biodieseis aditivados foram expostos a fatores pró-oxidação, podendo-se dessa forma avaliar a eficiência das adições. Em paralelo, fez-se estudo semelhante com o produto sintético butil-hidroxitolueno (BHT), observando-se que nenhum dos extratos vegetais estudados superou sua ação antioxidante. Porém todos os extratos vegetais adicionados nos biodieseis apresentaram ação antioxidante no decorrer dos 60 dias, pois o B100 puro apresentou índice de acidez superior e Ti inferior ao das amostras aditivadas. As amostras aditivadas expostas à condição I apresentaram resultados próximos ao do B100 enquanto que na condição II foi possível observar a ação antioxidante dos extratos naturais e do produto sintético. Observou-se que dentre os biodieseis com extratos vegetais estudados, o B100 de canola com 2.000 mg/L do extrato de casca de laranja e o B100 de girassol com 2.000 mg/L do extrato de erva mate apresentaram melhor estabilidade termooxidativa. / The use of synthetic antioxidants at biofuel factories with the objective of extending the useful life of these fuels is common. However, it was bearing in mind the intent of using the greatest number of renewable resources in the production of biodiesel that the idea of studying the addition of plant products in biodiesel came up. This is because they are rich in phenolic compounds, which are responsible for the antioxidant activity. The study consisted of two stages. The first stage was to study, using thermogravimetry (TGA), the influence of rosemary leaves and yerba mate immersed in canola and sunflower biodiesel (both produced in labs) for a period of 90 days without any pro-oxidant factors. The second stage encompassed the extraction of plant extracts from orange peels, rosemary leaves, and yerba mate by Soxhlet extraction with the use of organic dichloromethane solvents. The extracts obtained at this point were added in different proportions (1,000 mg/L and 2,000 mg/L) in canola and sunflower biodiesel and exposed to two different conditions. The first condition was exposing the modified biodiesel to atmospheric air, light and room temperature during 60 days; the second condition consisted of exposing the biodiesel to heat during the same period in a greenhouse at 60 ºC. The influence of these additions and biodiesel exposures were tracked using TGA and acidity index analyses. At the end, it was clear that adding rosemary leaves and yerba mate directly into biodiesels and isolating them from pro-oxidant factors resulted in no significant contributions coming from these products since both the unmodified biodiesels and the modified biodiesels showed similar Ti values (initial degradation temperature). For this reason, it was necessary to start another work phase, where all biodiesels were exposed to pro-oxidant factors, making possible the analysis of the efficiency of the additions. No plant extract exceeded the antioxidant action of the BHT (butylated hydroxytoluene), however they all showed antioxidant activity during the 60-day period since pure B100 showed higher acidity index levels and lower Ti levels compared to the modified samples. The biodiesels exposed to the first condition showed similar results in the pure B100 and the modified B100, unlike what happened with the samples exposed to heat. When the biodiesels were exposed to heat, the activity of the additives became clearer. It was possible to conclude that among the biodiesels with added plant extracts, the canola B100 added with 2,000 mg/L of orange peel extract and sunflower B100 added with 2,000 mg/L of yerba mate extract showed higher thermal-oxidative stability.

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A carne de frango apresenta vários problemas no processamento e conservação, sendo a oxidação lipídica um dos principais fatores limitantes da qualidade e aceitabilidade comercial deste produto. A indústria de alimentos busca desenvolver novas formulações que visem melhorar a qualidade e, principalmente, a segurança dos produtos alimentícios. Neste sentido, o uso de antioxidantes de fontes naturais, como os extratos de semente e casca de uva, mostra-se como uma alternativa segura e saudável para o processamento de carne de frango. O objetivo desse estudo foi caracterizar quimicamente extratos de semente e casca de uva das variedades Isabel e Niágara (Vitis labrusca) e determinar a atividade antioxidante e o efeito destes extratos sobre a estabilidade oxidativa e a qualidade da carne de frango processada e armazenada sob refrigeração (4±1ºC), em dois tipos de embalagem (aeróbica e a vácuo). Os compostos fenólicos dos extratos foram quantificados e a identificação feita pelo método da cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A atividade antioxidante foi determinada pelo método do seqüestro do radical DPPH e pelo método da inibição da peroxidação lipídica. Primeiramente, carnes de frango processadas, contendo diferentes concentrações dos extratos (10, 20, 40 e 60 mg compostos fenólicos totais (CFT)) foram avaliadas em relação à estabilidade oxidativa. Posteriormente, as concentrações 40 e 60 mg CFT foram testadas, em embalagem aeróbica e a vácuo, sob refrigeração, por um período de 14 dias, sendo avaliadas a estabilidade oxidativa e a qualidade da carne. Os extratos de semente e casa de uva da variedade Niágara apresentaram os maiores teores de compostos fenólicos em relação os da variedade Isabel, sendo que pela técnica de CLAE foi possível identificar e quantificar os flavonóides catequina e epicatequina. Esses extratos apresentaram alta atividade antioxidante in vitro, sendo esta atividade atribuída à presença de compostos fenólicos. Os extratos de semente e casca de uva das variedades Isabel e Niágara (Vitis labrusca) demonstraram resultados satisfatórios quanto à estabilidade oxidativa, e quando aplicados nas concentrações de 40 a 60 mg CFT apresentaram resultados semelhantes ao antioxidante sintético BHT. A eficiência dos extratos de semente e casca de uva foi altamente dependente da concentração utilizada. A adição dos extratos de uva combinado com a embalagem a vácuo demonstrou ser uma boa técnica para aumentar a estabilidade lipídica na carne de frango cozida sob refrigeração, a 4±1ºC, num prazo de armazenamento de 14 dias. / Poultry meat has serious problems regarding processing and conservation. The lipid oxidation is one of the main factors limiting the quality and commercial acceptance of meat. The food industry has been trying to develop new formulations in order to improve the quality, and mainly, the safety of food products. Therefore, the use of natural antioxidants, such as grape seed and peel extracts, can be a safe and healthy alternative to poultry meat processing. The aim of this study was to chemically characterize grape seed and peel extracts from Isabel and Niagara varieties (Vitis labrusca) and to assess antioxidant activity and effect of these extracts on the quality and oxidative stability of processed and cold stored (4±1ºC) poultry meat, into two package types (aerobic and vacuum packaging). After quantified, the phenolic compounds found in the extracts were identified by the high-performance liquid chromatography (HPLC) method. The antioxidant activity was determined by the free radical scavenging activity on the DPPH method and by the linoleic acid peroxidation method. In a first essay, processed poultry meat, treated with different extracts concentrations (10, 20, 40 and 60 mg of total phenolic compounds (CFT)) were evaluated in relation to the oxidative stability. In sequence, the 40 and 60 mg CFT concentration extracts were tested over processed and cold stored poultry meat, packaged under aerobic and vacuum conditions, during 14 days; the poultry meat was then evaluated with regard to quality and oxidative stability. Due to the presence of catechins and epicatechin flavonoids, extracts from both grape varieties exhibited high in vitro activity. However, Niagara variety extract showed higher values of CFT when compared to Isabel variety. When applied to poultry meat, the grape seed and peel extracts from both varieties exhibited satisfactory results in relation to oxidative stability. Moreover, when applied with concentrations of 40 and 60 mg CFT, these extracts showed results similar to the ones found with BHT synthetic antioxidant. The grape extract efficiency showed high dependence of extract concentration. The addition of grape extracts combined with a vacuum package can be considered a good technique to raise lipid stability in cooked and cold stored (4±1ºC) poultry meat, until 14 days of storage.

Diariamente são descartados no mundo toneladas de resíduos do processamento de frutas que poderiam ser aproveitados pelo seu elevado poder nutricional e funcional, que acabam sendo desperdiçados e podem gerar sérios problemas ao meio ambiente. Outro descarte inadequado que agrava esse problema ambiental é o de embalagens plásticas, que quando não submetidas ao processo de reciclagem trazem enormes danos. Por esses fatores, esse estudo teve como objetivo o aproveitamento de subprodutos da indústria de alimentos para o desenvolvimento de farinhas funcionais e aproveitamento dos resíduos da indústria de capsulas nutracêuticas de gelatina e óleo de chia como matriz para as embalagens biodegradáveis ativas. A quitosana também foi utilizada como matriz no desenvolvimento de filmes aplicados como embalagens. Primeiramente foram avaliados quatro resíduos obtidos de diferentes frutas: resíduo do processamento de suco de mirtilo (bagaço), resíduo do processamento de azeite de oliva (bagaço), cascas de mamão e abacaxi. As propriedades físico químicas, funcionais e antioxidantes desses resíduos foram analisadas, sendo que no geral todos demonstraram alto teor de fibras dietéticas. Em relação às propriedades funcionais a farinha de mamão se destacou pelos elevados valores de capacidade de retenção de água e óleo, pela alta solubilidade e maiores teores de carotenoides (15,56 ± 0,35 mg/100g). A farinha de mirtilo foi a que apresentou o maior poder antioxidante pelo método DPPH (4,62 ± 0,18 IC50 em mg de farinha) e maior teor de compostos fenólicos (23,59 ± 0.85 mg/g GAE), além disso exibiu alto teor de antocianinas. Devido a estas propriedades, a farinha e o extrato do resíduo de mirtilo foram incorporados à gelatina do resíduo do processamento de cápsulas nutracêuticas de óleo de chia para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis ativos. Os filmes foram avaliados em relação as suas propriedades mecânicas, de barreira ao vapor da água e luz UV, capacidade antioxidante e aplicação como embalagem em produtos alimentícios. Os resultados sugeriram que a adição de fibras promoveu uma diminuição da resistência à tração e aumento na permeabilidade ao vapor da água. No entanto, a adição de fibra também proporcionou um aumento significativo na barreira de luz UV a 500 nm, sendo eficaz na redução da oxidação lipídica de óleo de girassol. Os filmes com adição de extrato não exibiram alteração nas propriedades mecânicas ou de barreira em comparação com a formulação controle. Além disso, estes filmes exibiram capacidade antioxidante estável por 28 dias. Filmes desenvolvidos com a farinha de mamão e resíduos de gelatina apresentaram comportamento similar aos filmes com resíduos de mirtilo, já que a farinha de mamão também alterou algumas propriedades originais do filme como as propriedades mecânicas e de barreira, e agregaram poder antioxidante. Com o objetivo de melhorar essas propriedades foram então desenvolvidas micropartículas de farinha de casca de mamão em spray drying utilizando o resíduo de gelatina como material de parede. Os resultados indicaram que as micropartículas de casca de mamão ao serem adicionadas na gelatina originaram uma matriz de filme mais contínua e homogênea com aumento da resistência à tração e do módulo de Young. Os filmes com micropartículas (7,5%), quando aplicados como material de embalagem para banha de porco, foram os mais eficientes como barreiras ativas (maior atividade antioxidante), pois um menor teor de peróxidos, dienos e trienos conjugados foram quantificados na amostra após 22 dias. A farinha de resíduos da produção de azeite de oliva também foi utilizada para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis, porém o biopolimero utilizado foi a quitosana. A incorporação de farinha de resíduo de oliva na matriz de quitosana também causou alterações na morfologia, tornando o filme mais heterogêneo e áspero. Por esse motivo foram testadas a adição de micropartículas de farinha de oliva nos filmes. A adição de 10% de micropartículas de oliva melhorou significativamente a resistência à tração dos filmes sem alterar as suas propriedades originais. A farinha e as micropartículas de oliva aumentaram a capacidade antioxidante dos filmes, esse aumento foi proporcional à concentração de farinha ou micropartículas adicionadas ao filme. Os filmes com 30% de farinha ou micropartículas foram eficazes como embalagem protetora contra a oxidação de nozes durante 31 dias. A partir dos resultados obtidos neste trabalho fica evidenciado a viabilidade do uso de resíduos da indústria de alimentos e resíduos da indústria de cápsulas nutracêuticas para o desenvolvimento de filmes e uso como embalagens biodegradáveis em diferentes produtos. / Every day tons of fruit processing residues are discarded worldwide that could be harnessed for their high nutritional and functional power and that end up being wasted and generating problems for the environment. Another inadequate disposal that aggravates this environmental problem is the plastic packaging, which when not subjected to the recycling process bring huge damages. Due to these factors, this study aims at the utilization of by-products of the food industry for the development of active biodegradable packaging. Firstly, four residues obtained from different fruits, processing residue of blueberry juice (bagasse), processing residue of olive oil (bagasse), peels of papaya and pineapple were evaluated. The physicochemical, functional and antioxidant properties of these residues were analyzed, and in general, all showed high total dietary fiber content. In relation to the functional properties, papaya flour was distinguished by high water and oil retention capacity, high solubility and higher carotenoid content (15.56 ± 0.35 mg / 100g). The blueberry flour had the highest antioxidant power by the DPPH method (4.62 ± 0.18 IC50 in mg of flour) and a higher content of phenolic compounds (23.59 ± 0.85 mg / g GAE), in addition, it exhibited a high content of anthocyanins. Due to these properties, the flour and extract of the blueberry residue were incorporated into the gelatin from the processing residue of chia oleuroceutical capsules for the development of active biodegradable films for packaging. The films were evaluated in relation to their mechanical properties, water vapor barrier, and UV light, antioxidant capacity and application as packaging in food products. The results suggested that fiber addition promoted a decrease in tensile strength and an increase in water vapor permeability. However, the addition of fiber also provided a significant increase in the UV light barrier at 500 nm being effective in reducing the lipid oxidation of sunflower oil. Films with added extract showed no change in mechanical or barrier properties compared to the control formulation. In addition, these films exhibited a stable antioxidant capacity for 28 days. Films developed with papaya flour and gelatin residues showed similar behavior to films with blueberry residues since papaya flour also altered some of the original properties of the film as mechanical and barrier properties, and added antioxidant power. In order to improve these properties microparticles of papaya peel flour were then developed in spray drying using the gelatin residue as the wall material. The results indicated that the microparticles of papaya peel, when added to gelatin, gave a more continuous and homogeneous film matrix increasing tensile strength and Young's modulus. Microparticles films (7.5%), when applied as packaging material for lard, were the most efficient as active barriers (higher antioxidant activity) because a lower peroxide content was quantified in the sample after 22 days. The residue flour from olive oil production was also used for the development of biodegradable films, but the biopolymer used was chitosan. The incorporation of olive residue flour in the chitosan matrix also caused changes in the morphology, making the film more heterogeneous and rough. For this reason, the addition of olive flour microparticles in the films was tested. The addition of 10% of olive microparticles significantly improved the tensile strength of films without altering their original properties. The flour and the microparticles of olive increased the antioxidant capacity of the films; this increase was proportional to the concentration of flour or micro added to the film. Films with 30% flour or microparticles were effective as protective packaging against Walnut oxidation for 31 days. From the results obtained in this work, it is evident the viability of the use of residues from the food and waste industry of the nutraceutical capsule industry for the development of films and use as biodegradable packaging in different products.

A utilização de antioxidantes sintéticos nas indústrias de biocombustíveis visando prolongar a vida útil destes materiais é comum, porém com a finalidade de se utilizar o maior número de matérias-primas renováveis na produção do biodiesel é que surgiu a ideia de se estudar a adição de produtos vegetais aos biodieseis, pois eles são ricos em compostos fenólicos (os principais responsáveis pela ação antioxidante). O trabalho foi executado em duas etapas, na qual a primeira consistiu em estudar, por meio da termogravimetria (TGA) a influência da adição das folhas de alecrim e da erva mate imersos nos biodieseis de canola e de girassol (ambos produzidos no laboratório) durante o período de 90 dias e na ausência de fatores pró-oxidantes. A segunda etapa consistiu na extração dos extratos vegetais das cascas de laranja, das folhas de alecrim e erva mate, por extração Soxhlet com a utilização do solvente orgânico diclorometano. Os extratos obtidos nesta etapa foram adicionados em diferentes proporções (1.000 mg/L e 2.000 mg/L) aos biodieseis de canola e girassol e expostos a duas diferentes condições. A condição I consistiu em expor os biodieseis aditivados ao ar atmosférico, luz e temperatura ambiente durante 60 dias e a condição II consistiu na exposição dos biodieseis ao aquecimento durante o mesmo período em uma estufa a 60°C. O estudo da influência dessas adições foi acompanhado por TGA e análise do índice de acidez. Ao final, constatou-se que as folhas de alecrim e erva mate diretamente adicionadas aos biodieseis e isolados de fatores pró-oxidação não apresentaram alterações significativas, uma vez que os biodieseis aditivados apresentaram valores de temperatura inicial de degradação (Ti) semelhantes. Por este motivo definiu-se outra etapa do trabalho, na qual os biodieseis aditivados foram expostos a fatores pró-oxidação, podendo-se dessa forma avaliar a eficiência das adições. Em paralelo, fez-se estudo semelhante com o produto sintético butil-hidroxitolueno (BHT), observando-se que nenhum dos extratos vegetais estudados superou sua ação antioxidante. Porém todos os extratos vegetais adicionados nos biodieseis apresentaram ação antioxidante no decorrer dos 60 dias, pois o B100 puro apresentou índice de acidez superior e Ti inferior ao das amostras aditivadas. As amostras aditivadas expostas à condição I apresentaram resultados próximos ao do B100 enquanto que na condição II foi possível observar a ação antioxidante dos extratos naturais e do produto sintético. Observou-se que dentre os biodieseis com extratos vegetais estudados, o B100 de canola com 2.000 mg/L do extrato de casca de laranja e o B100 de girassol com 2.000 mg/L do extrato de erva mate apresentaram melhor estabilidade termooxidativa. / The use of synthetic antioxidants at biofuel factories with the objective of extending the useful life of these fuels is common. However, it was bearing in mind the intent of using the greatest number of renewable resources in the production of biodiesel that the idea of studying the addition of plant products in biodiesel came up. This is because they are rich in phenolic compounds, which are responsible for the antioxidant activity. The study consisted of two stages. The first stage was to study, using thermogravimetry (TGA), the influence of rosemary leaves and yerba mate immersed in canola and sunflower biodiesel (both produced in labs) for a period of 90 days without any pro-oxidant factors. The second stage encompassed the extraction of plant extracts from orange peels, rosemary leaves, and yerba mate by Soxhlet extraction with the use of organic dichloromethane solvents. The extracts obtained at this point were added in different proportions (1,000 mg/L and 2,000 mg/L) in canola and sunflower biodiesel and exposed to two different conditions. The first condition was exposing the modified biodiesel to atmospheric air, light and room temperature during 60 days; the second condition consisted of exposing the biodiesel to heat during the same period in a greenhouse at 60 ºC. The influence of these additions and biodiesel exposures were tracked using TGA and acidity index analyses. At the end, it was clear that adding rosemary leaves and yerba mate directly into biodiesels and isolating them from pro-oxidant factors resulted in no significant contributions coming from these products since both the unmodified biodiesels and the modified biodiesels showed similar Ti values (initial degradation temperature). For this reason, it was necessary to start another work phase, where all biodiesels were exposed to pro-oxidant factors, making possible the analysis of the efficiency of the additions. No plant extract exceeded the antioxidant action of the BHT (butylated hydroxytoluene), however they all showed antioxidant activity during the 60-day period since pure B100 showed higher acidity index levels and lower Ti levels compared to the modified samples. The biodiesels exposed to the first condition showed similar results in the pure B100 and the modified B100, unlike what happened with the samples exposed to heat. When the biodiesels were exposed to heat, the activity of the additives became clearer. It was possible to conclude that among the biodiesels with added plant extracts, the canola B100 added with 2,000 mg/L of orange peel extract and sunflower B100 added with 2,000 mg/L of yerba mate extract showed higher thermal-oxidative stability.

Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2015-09-14T22:46:49Z No. of bitstreams: 1 disserta??o Nara Munick Cerquira Lopes Oliv eira.pdf: 4232139 bytes, checksum: a9ff1ac54121065ff87576be3e6c69b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-14T22:46:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 disserta??o Nara Munick Cerquira Lopes Oliv eira.pdf: 4232139 bytes, checksum: a9ff1ac54121065ff87576be3e6c69b1 (MD5) Previous issue date: 2013-10-04 / In an attempt to pathogen reduction in sewage sludge there are several post treatments alternatives, such as thermal drying, lime stabilization, composting and others. The present study aimed to evaluate an alternative process to reduce pathogens in sewage sludge by using mango processing waste, which contains antimicrobial properties against gram-positive and negative bacteria. The sewage sludge from UASB reactor was stabilized for 30 days in drying bed and submitted to the sanitization process with different concentrations of mango?s peel (5, 10, 15, 20 and 30% (w/w)) and kernel seed (5, 10, 15, 20 and 30% (w/w)), with sewage sludge as a positive control and alkalinized sludge as negative control. It was monitored total and fecal coliforms, Salmonella spp., Enterococcus spp. and Escherichia coli concentrations over 90 days (at 0, 3, 7, 10, 15, 20, 30, 45, 60 and 90 days), as well as determination of total and volatile solids, moisture, total organic carbon, nitrogen, pH, phosphorus and viable helminthes eggs. The results indicated that the concentrations of carbon, nitrogen and phosphorus of treatments showed little variation during the trial period. At day 90, the levels of total and fecal coliforms were <3 MPN/g TS in positive and negative controls as well as in most of treatments with mango?s residues. The use of mango?s kernel seed or peel resulted in a reduction of 99.9999% of enterococci, 99.999% of E. coli and 99% of salmonella numbers present at the beginning of this evaluation. Although there has been a reduction in the levels of pathogens, the biosolids obtained still has restrictions for agricultural use, according to current Brazilian legislation: CONAMA Resolution 375/06 and Normative Instruction N0 64/2008 of the Ministry of Agriculture. / Na tentativa de redu??o de pat?genos no lodo de esgoto existem varias alternativas de p?s-tratamentos tais como: secagem t?rmica, estabiliza??o com cal, compostagem entre outros. O presente estudo teve como objetivo avaliar um processo alternativo de redu??o de pat?genos no lodo de esgoto pelo uso de res?duos do processamento da manga, que contem propriedades antimicrobianas contra bact?rias gram-positivas e negativas. O lodo de esgoto proveniente do reator UASB foi estabilizado por 30 dias em leito de secagem e submetido ao processo de higieniza??o com diferentes concentra??es de casca (5, 10, 15, 20 e 30% (p/p)) e de semente (5, 10, 15, 20 e 30% (p/p)) de manga, utilizando como controle positivo o lodo seco e controle negativo o lodo seco alcalinizado. Foram monitoradas as concentra??es de coliformes totais e termotolerantes, Salmonella spp. Enterococus spp. e Escherichia coli ao longo de 90 dias (nos tempos 0, 3, 7, 10, 15, 20, 30, 45, 60 e 90 dias), bem como a determina??o de s?lidos totais, s?lidos vol?teis, umidade, carbono org?nico total, nitrog?nio, pH, fosforo e ovos vi?veis de helmintos. Os resultados indicaram que as concentra??es de carbono, nitrog?nio e f?sforo dos tratamentos analisados apresentaram pouca varia??o durante o per?odo de avalia??o. Ao final dos 90 dias, os n?veis de coliformes totais e termotolerantes foram <3 NMP/g ST no controle positivo e negativo, bem como na maioria dos tratamentos com res?duos de manga. A utiliza??o de casca ou semente de manga resultou na redu??o de 99,9999% dos Enterococos, 99,999% de E. coli e 99% da salmonela presente no in?cio da avalia??o. Embora tenha havido redu??o nos n?veis de pat?genos, o bioss?lido obtido ainda apresenta restri??es de uso agr?cola, de acordo com as legisla??es brasileiras vigentes: Resolu??o CONAMA 375/06 e Instru??o normativa N0 64/2008 do Minist?rio da Agricultura.

[pt] A remoção de espécies metálicas em baixas concentrações a fim de atingir os padrões exigidos pela legislação vigente, tem se mostrado um desafio. A biossorção pode ser definida como um processo físico-químico que remove substâncias de uma solução aquosa onde o sorvente é uma matriz biológica. Este é um processo reversível e de ligação rápida das espécies metálicas nos grupos funcionais presentes na superfície da biomassa. Neste trabalho foi avaliada a capacidade biossortiva da cepa bacteriana Rhodococcus erythropolis e da casca de banana modificada quimicamente na remoção de Ni2 positivo e Co2 positivo em soluções aquosas em ensaios de batelada. Foi avaliado também a flotação biossortiva utilizando a R. erythropolis devido seu alto grau de hidrofobicidade, além de agir como bioespumante e biocoletora. O valor de pH adequado para a biossorção com R. erythropolis foi entorno de 7 para ambos metais e para a casca de banana modificada como biossorvente foi entre 6 e 7 para ambos metais. Os resultados da capacidade de captação dos biossorventes foram bem ajustados ao modelo de isoterma de Langmuir, onde as capacidades de captação máximas utilizando a casaca de banana modificada foram de 29,35 mg/g para Ni2 positivo e 24,70 mg/g para Co2 positivo e utilizando a R. erythropolis foram de 14,46 mg/g para Ni2 positivo e 16,06 mg/g para Co2 positivo. As propriedades superficiais dos biossorventes foram avaliadas antes e após a interação dos metais para poder determinar os possíveis mecanismos de biossorção, mediante medições eletrocinéticas, espectroscopia de infravermelho e microscopia eletrônica de varredura. Nos ensaios de flotação biossortiva foi verificado que a R. erythropolis apresenta propriedades como biorreagente (bioespumante e biocoletora), onde foi obtido porcentagens de remoção de 40,20 e 23,52 porcento para o níquel e cobalto, respectivamente. Os resultados apresentados mostram que apesar de ambos os biossorventes se apresentarem como alternativa para remoção de metais em efluentes de baixa concentração a casca de banana modificada apresentou uma maior remoção. / [en] The removal of metallic species at low concentrations in order to reach the standards required by current legislation has been a challenge. Biosorption can be defined as a physicochemical process that removes substances from an aqueous solution where the sorbent is a biological matrix. This is a fast and reversible binding process between the metallic species and the functional groups present on the surface of the biomass. The main objective of this work was to evaluate the biosorptive capacity of the bacterial strain Rhodococcus erythropolis and banana peel chemically modified on the removal of Ni2 positive and Co2 positive in aqueous solutions in batch. Biosorptive flotation was also evaluated using R. erythropolis due to its high hydrophobicity degree. The appropriate pH value for biosorption with R. erythropolis was around 7 for both metals and for biosorbent modified banana peel was between 6 and 7 for both metals. The results of the uptake capacity of the biosorbents were well adjusted by the Langmuir isotherm model, where the maximum capture capacities using the modified banana peel were 29.35 mg/g for Ni2 positive and 24.70 mg/g for Co2 positive, and, using the Rhodococcus erythropolis bacteria were 14.46 mg/g for Ni2 positive and 16.06 mg/g for Co2 positive. The surface properties of the biosorbents were evaluated before and after interaction with the metallic species in order to determine the possible mechanisms of biosorption, through electrokinetic measurements, infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. In the biosorptive flotation experiments it was verified that R. erythropolis presents properties as biocollector and biofrother, achieving removal percentages of 40.20 percent and 23.52 percent for nickel and cobalt, respectively. The results show that although both biosorbents present significant behavior for metal removal at low concentration the modified banana peel showed a greater removal.

This thesis studies grammar-based approaches in the application of Estimation of Distribution Algorithms (EDA) to the tree representation widely used in Genetic Programming (GP). Although EDA is becoming one of the most active fields in Evolutionary computation (EC), the solution representation in most EDA is a Genetic Algorithms (GA) style linear representation. The more complex tree representations, resembling GP, have received only limited exploration. This is unfortunate, because tree representations provide a natural and expressive way of representing solutions for many problems. This thesis aims to help fill this gap, exploring grammar-based approaches to extending EDA to GP-style tree representations. This thesis firstly provides a comprehensive survey of current research on EDA with emphasis on EDA with GP-style tree representation. The thesis attempts to clarify the relationship between EDA with conventional linear representations and those with a GP-style tree representation, and to reveal the unique difficulties which face this research. Secondly, the thesis identifies desirable properties of probabilistic models for EDA with GP-style tree representation, and derives the PRODIGY framework as a consequence. Thirdly, following the PRODIGY framework, three methods are proposed. The first method is Program Evolution with Explicit Learning (PEEL). Its incremental general-to-specific grammar learning method balances the effectiveness and efficiency of the grammar learning. The second method is Grammar Model-based Program Evolution (GMPE). GMPE realises the PRODIGY framework by introducing elegant inference methods from the formal grammar field. GMPE provides good performance on some problems, but also provides a means to better understand some aspects of conventional GP, especially the building block hypothesis. The third method is Swift GMPE (sGMPE), which is an extension of GMPE, aiming at reducing the computational cost. Fourthly, a more accurate Minimum Message Length metric for grammar learning in PRODIGY is derived in this thesis. This metric leads to improved performance in the GMPE system, but may also be useful in grammar learning in general. It is also relevant to the learning of other probabilistic graphical models.

Tough-skinned vegetables such as pumpkin and melon currently are peeled either semi-automatically or automatically. The main limitation of both methods, especially for varieties with an uneven surface, is high peeling losses. Improvement of current mechanical peeling methods and development of new mechanical methods for tough-skinned vegetables which are close to the "ideal" peeling conditions using mechanical properties of the product were the main objectives of this research. This research has developed four innovative mechanical peeling methods on the basis of the mechanical properties of tough-skinned vegetables. For the first time, an abrasive-cutter brush has been introduced as the best peeling method of tough-skinned vegetables. This device simultaneously applies abrasive and cutting forces to remove the peel. The same peeling efficiency at concave and convex areas in addition to high productivity are the main advantages of the developed method. The developed peeling method is environmentally friendly, as it minimises water consumption and peeling wastes. The peeling process using this method has been simulated in a mathematical model and the significant influencing parameters have been determined. The parameters are related to either the product or peeler. Those parameters appeared as the coefficients of a linear regression model. The coefficients have been determined for Jap and Jarrahdale as two varieties of pumpkin. The mathematical model has been verified by experimental results. The successful implementation of this research has provided essential information for the design and manufacture of a commercial peeler for tough-skinned vegetables. It is anticipated that the abrasive-cutting method and the mathematical model will be put into practical use in the food processing industry, enabling peeling of tough-skinned vegetables to be optimised and potentially saving the food industry millions of dollars in tough-skinned vegetable peeling processes.