A caracterização morfológica para a compreensão de padrões sobre o perfil comportamental e de relações entre determinados parâmetros proporciona um maior entendimento sobre sistemas naturais. Neste sentido, o processamento e análise digital de imagens (PADI) é ferramenta útil e adequada para avaliação dos aspectos morfológicos e morfométricos de seres vivos. Este projeto teve como finalidade o desenvolvimento de técnicas de PADI para a caracterização do perfil de crescimento, propagação e produção de pigmentos do fungo filamentoso Monacus ruber, fornecendo informações importantes para identificação e conhecimento do comportamento deste fungo a partir da variação da concentração das fontes de carbono (glicose) e de nitrogênio (glutamato monossódico - GMS) e do pH do meio. Foram elaborados e identificados parâmetros para a caracterização da fermentação em estado semissólido a partir do PADI, sendo eles área micelial, crescimento radial pigmentar e micelial, espessura, variação da intensidade pigmentar, desvio padrão pigmentar e fator forma ao longo do tempo. Foram realizados experimentos conforme delineamento composto central rotacional (DCCR) 23 com triplicata no ponto central para avaliação de condições ótimas de produção de pigmentos amarelo, laranja e vermelho. As variáveis resposta empregadas foram produção de pigmentos amarelo, laranja, vermelho, área micelial, velocidade micelial, velocidade pigmentar e variação da intensidade pigmentar extracelular. Modelos empíricos foram ajustados e utilizados para maximização da produção de pigmentos. Os resultados mostraram que elevadas concentrações de glicose e GMS e baixo pH favoreceram a produção de pigmentos. As condições otimizadas foram: concentração de glicose de 51,37 g.L-1, concentração de GMS de 8,19 g.L-1 e pH 2,31. Nestas condições, produziram-se 123,05 UA.g-1, 95,98 UA.g-1 e 99,48 UA.g-1 de pigmentos amarelo, laranja e vermelho, respectivamente. A partir dos resultados pôde-se determinar que os parâmetros elaborados para caracterizar os padrões do crescimento e as relações morfológicas com outras variáveis utilizando de técnicas do PADI são ferramentas poderosas para o acompanhamento e rastreabilidade deste bioprocesso. Os resultados obtidos também favorecerão futuros estudos empregando inteligência artificial, como aprendizado de máquina e redes neurais artificiais, para elaboração de modelos e estratégicas de automação e acompanhamento on-line do padrão de crescimento do microrganismo e as relações entre variáveis de processo. / The morphological characterization for the understanding of patterns of the behavioral profile and relations between certain parameters provides a greater understanding about natural systems. In this sense, digital image processing and analysis (DIPA) is a useful and adequate tool for the evaluation of the morphological and morphometric aspects of living beings. This project aimed at the development of DIPA techniques for the characterization of the growth profile, propagation and production of pigments of the filamentous fungus Monacus ruber, providing important information to identify and know the behavior of this fungus from the variation of the concentration of the carbon source (glucose) and the nitrogen source (monosodium glutamate - MSG) and from the variation of the pH of the medium. Parameters for the characterization of the fermentation in semi-solid state were elaborated and identified using DIPA, which were mycelial area, pigmentary and mycelial radial growth, thickness, variation of pigment intensity, pigmentary standard deviation and form factor over time. Experiments were carried out in accordance with the delineation of the central rotational compound (DCRC) 23 with triplicate at the central point to evaluate optimal conditions of production of yellow, orange and red pigments. The response variables employed were yellow, orange, red pigment, mycelial area, mycelial velocity, pigment velocity and extracellular pigment intensity. Empirical models were fitted and used to maximize pigment production. The results showed that high concentrations of glucose and MSG and low pH favored the production of pigments. Optimized conditions were: glucose concentration of 51.37 g.L-1, MSG concentration of 8.19 g.L-1 and pH 2.31. Under these conditions were produced 123.05 AU.g-1, 95.98 AU.g-1 and 99.48 AU.g-1 of yellow, orange and red pigments, respectively. From the results it was possible to determine that the parameters elaborated to characterize growth patterns and morphological relationships with other variables using DIPA techniques are powerful tools for monitoring and traceability of this bioprocess. The results obtained will also favor future studies using artificial intelligence, such as machine learning and artificial neural networks, for the elaboration of automation strategies and online monitoring of the growth pattern of the microorganism and the relations between process variables.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004Bitstream added on 2014-06-13T20:27:46Z : No. of bitstreams: 1 ribeiro_rb_dr_guara.pdf: 6899626 bytes, checksum: 243c390b34b8f55eaccd7334a877efe4 (MD5) / Este projeto de pesquisa teve como objetivo estudar toda evolução que governa o crescimento, distribuição e classificação dos pites em aços inoxidáveis austeníticos ABNT 304 e 310S obtidos no estado como recebido e tratados, submetidos a diferentes tempos de exposição em névoa salina. A originalidade deste trabalho baseou-se no desenvolvimento de uma técnica para caracterização morfológica e da corrosão localizada associando com os aspectos de descrição de formas, tamanho, parâmetros específicos e populacionais. O aço inoxidável 304 apresentou morfologia irregulares > região de transição A> cônicos >hemisféricos > região de transição B, sendo que irregulares e região de transição A em maiores quantidades no sistema. Na liga tratada a cada tempo de exposição, a quantidade de pites é da mesma ordem, ou seja, região de transição A, irregulares, cônicos, hemisféricos, região de transição B, sendo que os pites na região de transição A e irregulares estão presentes em maior quantidades no sistema. O aço inoxidável 310S, como recebido, exibiu a seguinte morfologia: pites hemisféricos > região de transição A > região de transição B > irregulares > cônicos, sendo que os pites estão presentes em maiores quantidades em: hemisféricos e região de transição A. A quantidade de pites na liga tratada a cada tempo de exposição é da mesma ordem: região de transição B > hemisféricos > região de transição A > cônicos >irregulares. O aço inoxidável 304 apresentou maior resistência à corrosão por pite do que o aço inoxidável 310S, e também diferenças na distribuição, classificação e mediana dos tamanhos dos pites, conforme os resultados obtidos na avaliação estatística da superfície e perfis dos mesmos. / This research project has had as objective to study all evolution that governs the growth, distribution and classification of pits in ABNT 304 and 310S austenitic stainless steels obtained in the state as receveid and treated, submitted to different times of exposition in saline mist. The originality of this work has been based on the development of a technique for morphologic characterization and of located corrosion associating with the shape description, size specific and population parameters. The 304 stainless steel has presented the following morphology: irregular > transition region A > conic > hemispherical > transition region B, in which irregular and transition region A > are in larger amounts in the system. In the treated alloy at each exposition time, the pits amount is at the same order, in other words, transition region A, irregular, conic, hemispherical, transition region B, in which the pits in the transtion region A and irregular are present in larger amounts in the system. The 310S stainless steel, as receveid, has exhibited the following morphology: hemispherical pits > transition region A > transtion region B > irregular > conic, in which the pits are present in large amounts in: hemispherical pits and transition region A. The pits amount in the treated alloy at each time of exposition has the same order: transition region B > hemispherical > transition region A > conic> irregular. The 304 stainless steel has presented pit corrosion resistance larger than the 310S stainless steel, and also differences in the distribution, classification and pits sizes medium, according to the results obtained in the statistical evaluation of their surface and profiles.