Orientador: Marisa Spirandeli Crespi / Banca: Sandra Imaculada Maintinguer / Banca: Valdir Schalch / Banca: Valeria Reginatto Spiller / Banca: Ivonete Ávila / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade do emprego de lodo anaeróbio, originados pelo processo de tratamento de efluentes sanitários, como biomassa para a geração de energia, o qual foi realizada por diferentes processos de conversão: por combustão, sendo este resíduo aplicado isoladamente ou co-processados com bagaço de cana-de-açúcar; por digestão anaeróbia, aplicando-o como inóculo para a produção biológica de hidrogênio. No processo termoquímico, avaliou-se o desempenho térmico e cinético das biomassas citadas, bem como de suas misturas ("blendas") em diferentes proporções. Os estudos demonstraram que as blendas, apesar da influência das biomassas precursoras, apresentaram propriedades térmicas distintas destas durante o processo de combustão e dependentes da razão de aquecimento empregadas. Em termos de conteúdo energético, inerentemente, o poder calorífico das blendas cresce com a quantidade de bagaço adicionado, que contribui para o aumento da reatividade destes materiais durante a devolatilização. Entretanto, para a combustão em grande escala, a adição de 75% de bagaço ao lodo não se mostrou viável, por levar ao aumento da energia de ativação (Ea) durante o processo. Por outro lado, apesar de necessitar de maior Ea inicialmente, o lodo demonstrou maior estabilidade ao longo do processo, sugerindo sua capacidade de manter o mesmo rendimento por maior tempo. Os estudos preliminares de emissões gasosas demonstraram um perfil inesperado para a blenda com maior... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to evaluate the feasibility of using the anaerobic sludge generated by the treatment of s anitary effluents, as biomass for power generation, which was carried out by different conversion processes: combustion, by applying this residue single or co - processed with sugar cane bagasse; anaerobic digestion, by applying sludge as inoculum for the bi ological production of hydrogen. In the thermochemical process, the thermal and kinetic performance of the related biomasses, as well as of their mixtures ("blends") were evaluated in different proportions. The studies showed that the blends had different thermal properties during combustion process despite the influence of the precursor biomass, which dependes on the heating rate employed. In terms of energy content, inherently, the heating value of the blends increases as increases the amount of bagasse, which contributes to increase the reactivity of these materials during devolatilization. However, for large - scale combustion, the addition of 75% of bagasse to the sludge was not feasible, since it results in a increase of the activation energy (Ea) during the process. On the other hand, despite the need for a greater input of Ea, the sludge showed greater stability throughout the process, suggesting its capacity to maintain the same yield for a longer time. Preliminary studies of gaseous emissions showed a n unexpected profile for the blend with the highest bagasse ratio, which may be a reflection of the results obtained during the thermal characterization of the evaluated biomasses. Regarding the biochemical approach, tests were performed to generate H 2 by anaerobic digestion, using sludge as inoculum and, as substrate, synthetic medium and effluents from the citrus processing industry (the wastewater and the citrus vinasse). This study demonstrated the potential of both citrus effluents as substrates... / Doutor

Orientador: Rubens Monti / Banca: Ariela Veloso de Paula / Banca: Fernando Masarin / Banca: Jonas Contiero / Banca: Hamilton Cabral / Resumo: O atual trabalho teve como objetivo realizar a hidrólise das proteínas do soro do queijo bovino (SQB) utilizando a alcalase® imobilizada em pó de sabugo de milho, para obtenção, purificação parcial e avaliação das propriedades biológicas de peptídeos bioativos. O sabugo de milho (SM) é o principal resíduo formado da indústria de processamento de milho. Alcalase® foi usada para a imobilização em SM e agarose. O desempenho dos dois derivados foi estudado em relação aos parâmetros cinéticos de imobilização. A hidrólise das proteínas do SQB em sistema descontínuo foi realizada em reator de batelada (pH 9,0; 50ºC/48h) usando a alcalase® livre (AL) e derivados alcalase®-glioxil-agarose (AGA); alcalase®-glioxil-SM (AGSM) para fins de comparação. O grau de hidrólise (GH) para AL, AGA e AGSM foi de 59,63, 43,88 e 26,59% respectivamente. O derivado estável AGSM apresentou capacidade de cinco ciclos de reuso de 24 h consecutivos mantendo atividade maior que 70% e exibiu estabilidade térmica (65ºC/pH 7,0) 62 vezes maior do que a AL, retendo 12% de sua atividade inicial após 48 horas, enquanto que a AL e AGA foram totalmente inativados. Os hidrolisados proteicos do soro (HPS) obtidos com AGSM foram fracionados por RP-HPLC em três frações (F1, F2 e F3) de acordo com a hidrofilicidade dos peptídeos (F1: hidrofílicos, F2: hidrofilicidade intermediária e F3: hidrofóbicos). As frações foram analisadas por MALDI-TOF que identificou peptídeos de massa molecular (<1500 m/z). HPS obtido por AGSM a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of the present work was to hydrolyze bovine cheese whey proteins (BCW) using the alcalase® immobilized on corn cob powder (CCP), to obtain partial purification and evaluation of the biological properties of bioactive peptides. Corn cob (CC) is the main residue formed in the maize processing industry. Alcalase® was used for the immobilization on CCP and on agarose. The performance of the two derivatives enzymatic was studied in relation to the kinetic properties of immobilization. The free alcalase® (FA) and the derivatives: alcalase®-glyoxyl-agarose (AGA); alcalase®-glyoxyl-corn-cob-powder (AGCCP) were used for the hydrolysis of bovine cheese whey proteins in a batch reactor (pH 9.0, 50oC/48h). The degree of hydrolysis (DH) for FA, AGA and AGCCP was of 59.63, 43.88 and 26.59% respectively. However, AGCCP derivative was very stable and presented reuse capacity of five consecutive 24-hour cycles maintaining its activity greater than 70%. In addition, AGCCP exhibited thermal stability (65ºC, pH 7.0) 62 times greater than FA, retaining 12% of its initial activity after 48 hours, while FA and AGA were totally inactive. The whey protein hydrolysates (WPH) obtained with AGCPP were fractionated by reverse-phase HPLC according to the hydrophilicity of the peptides (F1: hydrophilic, F2: intermediate hydrophilicity and F3: hydrophobic). The fractions were analyzed by MALDI-TOF and molecular weight peptides (<1500 m/z) were identified. Total WPH obtained by AGCCP presented ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Ivaldo De Domenico Valarelli / Coorientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Carlos Alberto Soufen / Banca: Maximiliano dos Anjos Azambuja / Banca: Elen Aparecida Martines Morales / Banca: Priscila Roel de Jesus / Resumo: O painel de fibras lignocelulósicas, constituído por fibras de madeiras como eucalipto e pinus, hoje em dia já é bastante utilizado na indústria moveleira, substituindo painéis de madeira serrada. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar as potêncialidades da fibra de coco aos painéis de MDF (Médium Density Fiberboard) de eucalipto, afim de viabilizar sua utilização na indústria moveleira e construção civil. Para tanto, foram estudadas as propriedades físicas e mecânicas desse novo painel, segundo recomendação da NBR 15.316-2 (2015), e realizados ensaios de caracterização das fibras, ensaio de densitometria por raios-x para avaliar e caracterizar o perfil e densidade dos painéis; ensaio de micro tomografia para avaliar a estrutura e arranjo do painel a fim de verificar a densidade e entrelaçamento entre as duas fibras, espalhamento da resina e possíveis defeitos ocultos nos painéis, ensaio de usinagem para medir a potência consumida na operação de fresamento tangencial e medição da rugosidade média (Ra) e da rugosidade total (Rt). A densidade alvo ficou dentro da margem de 700 kg/m³, o que o define como painel de média densidade. Foram produzidos painéis contendo 5 traços diferentes, sendo o primeiro com 100% fibras de eucalipto (T1), o segundo 80% fibras de eucalipto e 20% fibras de coco (T2), o terceiro 60% fibras de eucalipto e 40% fibras de coco (T3), o quarto 40% fibras de eucalipto e 60% fibras de coco (T4) e o quinto traço (T5) denominado comercial foi ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Lignocellulosic fiberboard, made up of wood fibers such as eucalyptus and pine, is now widely used in the furniture industry, replacing lumber panels. This work was developed with the objective of evaluating the potential of coconut fiber to eucalyptus MDF (Medium Density Fiberboard) panels, in order to enable its use in the furniture industry and civil construction. For this purpose, the physical and mechanical properties of this new panel were studied, according to the recommendation of NBR 15.316-2 (2015), and carrie out fiber characterization tests, X-ray densitometry test to evaluate and characterize the profile and density of the panels; micro tomography test to evaluate the structure and arrangement of the panel in order to verify the density and interlacing between the two fibers, resin scattering and possible hidden defects in the panels, machining test to measure the power consumed in the operation of tangential milling and measurement of mean roughness (Ra) and total roughness (Rt). The target density was within the range of 700 kg/m³, which defines it as a medium density panel. Panels were produced with 5 different traits, the first with 100% eucalyptus fibers (T1), the second 80% eucalyptus fibers and 20% coconut fibers (T2), the third 60% eucalyptus fibers and 40% coconut fibers (T3), the fourth 40% eucalyptus fibers and 60% coconut fibers (T4) and the fifth trace (T5) called commercial was acquired in Bauru's trade. The amount of adhesive used based on urea formaldehyde was 10% of the total mass of the dry material. All the results obtained were evaluated and the results of the acquisitions were statistically treated to define which traits and adhesions of the coconut and eucalyptus fibers fall within the standardization and current norms for MDF. For the physical tests, the addition of coconut fibers worsened the quality of the panel, and in general the trace T4 was the one that obtained t / Doutor

A utilização de resíduos da agroindústria na produção de biomoléculas de interesse industrial agrega valor ao produto, por não utilizar meios sintéticos, reduzindo custos totais de produção e promovendo o desenvolvimento de tecnologias mais limpas e sustentáveis. Os exopolissacarídeos, ou simplesmente EPS são polímeros naturais, excretados por algumas espécies de bactérias e fungos. Possuem grande interesse no setor industrial, dado a versatilidade da biomolécula na utilização nas áreas médica, farmacêutica e química apresentando potencial de geração de diversos produtos. O presente trabalho teve como objetivo estudar a obtenção do exopolissacarídeo lasiodiplodana utilizando hidrolisados obtidos a partir de subprodutos agrícolas pelo fungo Lasiodiplodia theobromae. Foram realizados Delineamentos Compostos Centrais Rotacionais (DCCR) 22 com três repetições nos pontos centrais para avaliação de condições ótimas de produção de hidrolisados de farelos de arroz e milho com concentrações estimáveis de açúcares totais, açúcares redutores e proteínas totais. Os hidrolisados obtidos foram utilizados em ensaios fermentativos para obtenção da lasiodiplodana em meio de cultivo (LAS-M) e aderida à biomassa celular (LASC), bem como produção de células. Para elaboração dos ensaios foram utilizados DCCR 23 e 22 em hidrolisados de farelos de arroz e milho, respectivamente. As variáveis escolhidas para o DCCR 23 foram pH, volume de meio em frasco e adição de sais suplementares, enquanto o DCCR 22 apresentaram como variáveis o estudo da agitação e temperatura. Os delineamentos estudados geraram diversos modelos significativos para a produção de hidrolisados e obtenção de frações de lasiodiplodana. As frações de LAS-M e LAS-C obtidas foram caracterizadas parcialmente quanto a seus conteúdos de carboidratos e proteínas, sendo também analisadas por espectroscopia de infravermelho (FTIR) e análises cristalográficas de Raios-X. Os hidrolisados de farelo de arroz apresentaram concentrações aproximadas para açúcares totais (40 g/L), açúcares redutores (10 g/L) e proteínas (14 g/L) enquanto o hidrolisado de farelo de milho apresentou 170, 70 e 14 g/L dos respectivos componentes. Os hidrolisados foram tratados e utilizados em ensaios fermentativos apresentando concentrações de LAS-M de 7,8 e 5,73 g/L, LAS-C 4,93 e 3,0 g/L e biomassa celular de 10,68 e 4,47 g/L respectivamente para hidrolisados de farelos de arroz e milho, apresentando consumo dos açúcares totais de 94 e 84%. As frações de lasiodiplodana LAS-M apresentaram em sua composição concentrações de açúcares redutores correspondentes a 83,62 e 92,16%, enquanto as frações LAS-C apresentaram 82,19 e 88,42% para os respectivos hidrolisados. As análises de FTIR e Raios-X demonstraram que os biopolímeros obtidos neste trabalho apresentaram estruturas semelhantes aos citados na literatura. Evidenciou-se que os hidrolisados utilizados nas condições estudadas proporcionaram condições adequadas para o fungo L. theobromae sintetizar o exopolissacarídeo lasiodiplodana. / The utilization of agro-industrial wastes for industrial-interest biomolecules production generates add-value products, reducing total production costs and promoting the development of cleaner and more sustainable technologies. Exopolysaccharides, or simply EPS are natural polymers, excreted by some species of bacteria and fungi. They present a great interest from industrial sector, given the versatility of the biomolecule and its use in medical, pharmaceutical and chemical sectors, generating a diversity of products. The present work had as objective to study the exopolysaccharide lasiodiplodan by fermentation of hydrolysates obtained from agricultural by-products from filamentous fungi Lasiodiplodia theobromae. Rotational Central Compound Designs (DCCR) 22 were performed for the evaluation of optimum conditions for the production of hydrolysates from rice and corn brans with estimated concentrations of total sugars, reducing sugars and total proteins. The optimized hydrolysates were used in fermentative assays for obtaining lasiodiplodan from culture medium (LAS-M) and cell biomass (LAS-C), as well as cell production. For the elaboration of the tests, DCCR 23 and 22 were performed using rice bran and corn bran hydrolysates, respectively. The chosen variables for the DCCR 23 were pH, medium volume in flask and addition of supplemental salts, while the DCCR 22 presented agitation and temperature as variables. The studied designs presented several significant models for the hydrolysates production and its lasiodiplodan fractions. Obtained fractions of LAS-M and LAS-C were partially characterized due to carbohydrate and protein contents, as well as X-ray crystallographic analysis and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy - FTIR. Rice bran hydrolysates presented estimated concentrations for total sugars (40 g / L), reducing sugars (10 g / L) and proteins (14 g / L) while corn bran hydrolysates showed 170, 70 and 14 g / L respectively. Treated rice and corn bran hydrolysates used for fermentative assays presented respective concentrations for LAS-M (7.8 and 5.73 g/L), LAS-C (4.93 and 3.0 g/L) and cellular biomass (10.68 and 4.47 g/L) and total sugar consumption of 94 and 84%, respectively. The lasiodiplodan fractions LAS-M presented reducing sugars compositions of 83.62 and 92.16%, while LAS-C fractions presented 82.19 and 88.42% for rice and corn bran hydrolysates. FTIR and X-ray anlysis showed that the present obtained biopolymers presented similar structures to those mentioned in the literature. It was evidenced that the hydrolysates used under the studied conditions provided adequate conditions for L. theobromae to synthesize the exopolysaccharide lasiodiplodan.

A agroindústria tem se expandido para atender a crescente demanda populacional por alimentos. Dentro deste contexto, o Brasil com sua economia fortemente baseada no agronegócio contribui para a geração de grande quantidade de resíduos agroindustriais resultantes das atividades de processamento. Estes resíduos, por sua vez, representam um grave problema, pois aparentemente sem aplicação viável, são descartados diretamente ao meio ambiente. Muitos deles são ricos em compostos bioativos, amplamente reconhecidos pelas suas propriedades promotoras de saúde e aplicações tecnológicas, tais como antioxidantes e antimicrobianos, representando, portanto, potenciais fontes naturais destas substâncias. Neste trabalho, foram analisados 15 resíduos agroindustriais coletados em Bento Gonçalves, RS, Petrolina, PE, Monte Alto e Jacareí, SP. São eles: bagaços de uva Pinot Noir, Petit Verdot, Cabernet Sauvignon, Isabel (tintas), Moscato, Verdejo (brancas); engaços de uva Cabernet Sauvignon; Syrah (tintas), Moscato, Verdejo (brancas); borras de vinho tinto e branco; bagaço de tomate; bagaço de goiaba e bagaço de malte. As amostras foram extraídas com solventes de diferentes polaridades (hexano, clorofórmio, acetato de etila, etanol:água (80:20, v/v) e água) e os extratos analisados quanto o teor de compostos fenólicos totais e atividade antioxidante (DPPH). As amostras e solventes que apresentaram os maiores teores de compostos fenólicos e atividade antioxidante pelo método DPPH no screening inicial seguiram para as outras análises de atividade antioxidante (EC50, ABTS, auto-oxidação do beta-caroteno/ácido linoléico e Rancimat), atividade antimicrobiana e composição química por CG-EM. Engaço branco Moscato e bagaço Pinot Noir apresentaram os maiores teores de compostos fenólicos totais, 48,61 e 40,79 mg GAE/g nos extratos etanólicos, respectivamente. O extrato etanólico do bagaço Pinot Noir apresentou elevada atividade antioxidante em todos os ensaios. Além dele, extratos de engaço branco (EC50, ABTS), bagaço Petit Verdot (ABTS, auto-oxidação do beta-caroteno), engaço tinto (EC50, auto-oxidação do betacaroteno) e bagaço Cabernet Sauvignon (Rancimat) apresentaram os melhores resultados nesses ensaios, e em muitos deles, comparáveis a do antioxidante sintético BHT. Nenhuma das amostras apresentou atividade antimicrobiana na concentração de 32 mg/mL contra S. aureus, S. mutans e A. naeslundii pelo método da difusão em ágar. O perfil químico das amostras revelou que a epicatequina foi o composto majoritário presente tanto nos extratos etanólicos quanto aquosos de todos os resíduos vinícolas analisados. Já para os bagaços de goiaba e tomate, a quercetina foi o fenólico predomimante. Outros compostos tais como ácido gálico, ferúlico, caféico, vanílico, sinápico, resveratrol, siríngico também foram identificados. Com base nos resultados é possível concluir que as amostras analisadas, particularmente os resíduos vinícolas, são ricas em compostos bioativos de elevado poder antioxidante, representando, portanto, uma potencial fonte destes compostos para aplicação na indústria de alimentos. / The agricultural industry has expanded to meet the growing population demand for food. Within this context, Brazil with its economy heavily based on agribusiness contributes to the generation of large amounts of industrial residues resulting from processing activities. These residues represent a serious problem because are discarded directly into the environment. Many of them are rich in bioactive compounds, widely recognized for its health-promoting properties and technological applications, such as antioxidants and antimicrobials, thus representing potential sources of these natural substances. In this study, we analyzed 15 residues collected in Bento Gonçalves, RS, Petrolina, PE, Jacareí and Monte Alto, SP. They are: grape pomace - Pinot Noir, Petit Verdot, Cabernet Sauvignon, Isabel (red), Moscato, Verdejo (white), stems of grape - Cabernet Sauvignon, Syrah (red), Moscato, Verdejo (white), wine lees red and white, tomato pomace, guava pomace and malt pomace. The samples were extracted with solvents of different polarities (hexane, chloroform, ethyl acetate, ethanol:water (80:20, v/v) and water) and the extracts analyzed for the content of total phenolics and antioxidant activity (DPPH) . The best solvents and samples selected on the basis of these two parameters followed for the other tests of antioxidant activity (EC50, ABTS, auto-oxidation of beta-carotene/linoleic acid and Rancimat), antimicrobial activity and chemical composition by GC-MS. Stems white Moscato and Pinot Noir pomace showed the highest levels of total phenolics, 48.61 and 40.79 mg GAE/g in the ethanol extracts, respectively. The ethanol extract of Pinot Noir pomace showed high antioxidant activity in all tests. Besides him, extracts of white stem (EC50, ABTS), Petit Verdot pomace (ABTS, auto-oxidation of beta-carotene), red stems (EC50, auto-oxidation of beta-carotene) and bagasse Cabernet Sauvignon (Rancimat) presented the best results of these tests, and many of them comparable to the synthetic antioxidant BHT. None of the samples showed antimicrobial activity to the concentration of 32 mg/mL against S. aureus, S. mutans and A. naeslundii by agar diffusion method. The chemical profile of the samples revealed that epicatechin is the major compound both in aqueous and ethanol extracts in all waste wine analyzed. In tomato and guava pomaces, quercetin is the predominant phenolic. Other compounds such as gallic acid, ferulic, caffeic, vanillic, sinapic, resveratrol, syringic were also identified. Based on these results we conclude that the samples analyzed, particularly the waste wine, are rich in bioactive compounds with high antioxidant power and have great potential application in the food industry.

O presente experimento de laboratório foi realizado no Departamento de Ciência do Solo da ESALQ/USP, em Piracicaba, SP, com o objetivo de avaliar o efeito da presença de diferentes resíduos vegetais na superfície do solo sobre as perdas de amônia por volatilização decorrentes da aplicação de uréia em três doses. Foram utilizadas amostras da camada 0-0,20m de um Nitossolo Vermelho Eutroférrico do município de Piracicaba, SP. Os tratamentos constaram de arranjo fatorial com três repetições envolvendo quatro doses de uréia (0, 60, 120 e 180 mg dm-3 de N), aplicadas na superfície da terra, e quatro formas de cobertura da terra: sem cobertura e com cobertura constituída de fragmentos de folhas de plantas de milho, cana-de-açúcar e amendoim forrageiro, igualmente aplicados na superfície na quantidade de 29g de matéria seca por frasco (equivalente a 5 Mg ha-1). A volatilização de amônia foi avaliada em frascos de plástico de 1,6 L de capacidade, fechados, contendo 0,4 kg de terra umedecida e, para captar a amônia volatilizada, um disco de papel de filtro tratado com 1 mL de H2SO4 de concentração variando de 0,05 a 0,5 mol L-1. Esse disco era substituído diariamente, sendo o ácido remanescente no filtro exposto à amônia, titulado com NaOH 0,02 mol L-1 na presença de indicador bromocresol verde. Ao final do período experimental de 40 dias, amostras da camada superficial (0-0,05m) de terra dos frascos foram coletadas com amostrador especial e submetidas à determinação do pH em CaCl2 0,01 mol L-1. Os picos de máxima perda de amônia por volatilização ocorreram no 3º e no 12º dia após a aplicação da uréia, não havendo efeito dos resíduos culturais sobre a distribuição das perdas ao longo do tempo. As perdas de amônia aumentaram com o aumento da dose de uréia aplicada. Nas terras sem cobertura e naquelas contendo resíduos de milho e de amendoim forrageiro os aumentos foram mais expressivos para as doses menores (60 e 120 mg dm-3 de N-uréia), enquanto nas terras com restos de cana-de-açúcar os maiores aumentos ocorreram para a dose mais alta (180 mg dm-3 de N-uréia). A presença de restos de cultura de amendoim forrageiro na superfície do solo aumentou a quantidade de amônia volatilizada das terras tratadas ou não com uréia, enquanto a de restos de cultura de cana-de-açúcar reduziu a quantidade volatilizada. Os restos de cultura de milho exerceram pouca influência nas perdas de NH3 por volatilização. O pH da camada superficial das terras aumentou em mais de duas unidades com a aplicação de uréia e dos resíduos vegetais. / A laboratory experiment was carried out at the University of São Paulo, Piracicaba campus, Brazil, in order to evaluate how the presence of different plant residues on soil surface will affect ammonia volatilization losses from urea fertilizer applied on soil surface in three rates. Samples from 0-0.2m layer of a ferric Red Latosol located in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, were used in the study. Treatments consisted of a factorial arrangement with three replicates involving four rates of urea (0, 60, 120 and 180 mg dm-1 of N), applied at soil surface and four forms of soil cover: with no cover and with cover consisted of leaf fragments of corn, sugar-cane and peanut plants also applied on the surface at the rate of 29 g of dryed material per flask (equivalent to 5 Mg per hectare). Ammonia volatilization was measured in closed 1.6 L flasks containing 0.4 kg of moistened soil sample and, to capture NH3, a filter paper disk treated with 1 mL of H2SO4 of concentration varying from 0.05 to 0.5 mol L-1. The paper filter was substituted every day and the remaining acid in the exposed filter was titrated with NaOH 0.02 mol L-1 in the presence of bromocresol green. At the end of the experimental period of 40 days, samples of the surface layer (0-0.05 m) of the soil in the flasks were collected using a special sampler and subjected to determination of the pH in CaCl2 0.01 mol L-1. Maximum volatilization occurred at the 3rd and the 12th day of urea application and no influence was observed of the plant residues on the distribution of the losses during the experimental period. Ammonia losses increased with the rate of urea application. For the bare soil samples and for samples covered with corn and peanut residues, these increases were more evident when urea was applied at the smaller rates (60 and 120 mg dm-1 of urea-N), whereas for samples covered with sugar-cane residues, increases were higher when the higher rate (180 mg dm-1 of urea-N) was used. Covering the soil with peanut residues increased the amount of volatilized ammonia in the samples treated and not treated with urea, while covering with sugar-cane residues reduced the volatilization losses. Corn residues showed to have only small influence on ammonia loss. The pH at the surface of the soil samples increased more than two units as the result of urea and plant residues application.

A utilização de resíduos da agroindústria na produção de biomoléculas de interesse industrial agrega valor ao produto, por não utilizar meios sintéticos, reduzindo custos totais de produção e promovendo o desenvolvimento de tecnologias mais limpas e sustentáveis. Os exopolissacarídeos, ou simplesmente EPS são polímeros naturais, excretados por algumas espécies de bactérias e fungos. Possuem grande interesse no setor industrial, dado a versatilidade da biomolécula na utilização nas áreas médica, farmacêutica e química apresentando potencial de geração de diversos produtos. O presente trabalho teve como objetivo estudar a obtenção do exopolissacarídeo lasiodiplodana utilizando hidrolisados obtidos a partir de subprodutos agrícolas pelo fungo Lasiodiplodia theobromae. Foram realizados Delineamentos Compostos Centrais Rotacionais (DCCR) 22 com três repetições nos pontos centrais para avaliação de condições ótimas de produção de hidrolisados de farelos de arroz e milho com concentrações estimáveis de açúcares totais, açúcares redutores e proteínas totais. Os hidrolisados obtidos foram utilizados em ensaios fermentativos para obtenção da lasiodiplodana em meio de cultivo (LAS-M) e aderida à biomassa celular (LASC), bem como produção de células. Para elaboração dos ensaios foram utilizados DCCR 23 e 22 em hidrolisados de farelos de arroz e milho, respectivamente. As variáveis escolhidas para o DCCR 23 foram pH, volume de meio em frasco e adição de sais suplementares, enquanto o DCCR 22 apresentaram como variáveis o estudo da agitação e temperatura. Os delineamentos estudados geraram diversos modelos significativos para a produção de hidrolisados e obtenção de frações de lasiodiplodana. As frações de LAS-M e LAS-C obtidas foram caracterizadas parcialmente quanto a seus conteúdos de carboidratos e proteínas, sendo também analisadas por espectroscopia de infravermelho (FTIR) e análises cristalográficas de Raios-X. Os hidrolisados de farelo de arroz apresentaram concentrações aproximadas para açúcares totais (40 g/L), açúcares redutores (10 g/L) e proteínas (14 g/L) enquanto o hidrolisado de farelo de milho apresentou 170, 70 e 14 g/L dos respectivos componentes. Os hidrolisados foram tratados e utilizados em ensaios fermentativos apresentando concentrações de LAS-M de 7,8 e 5,73 g/L, LAS-C 4,93 e 3,0 g/L e biomassa celular de 10,68 e 4,47 g/L respectivamente para hidrolisados de farelos de arroz e milho, apresentando consumo dos açúcares totais de 94 e 84%. As frações de lasiodiplodana LAS-M apresentaram em sua composição concentrações de açúcares redutores correspondentes a 83,62 e 92,16%, enquanto as frações LAS-C apresentaram 82,19 e 88,42% para os respectivos hidrolisados. As análises de FTIR e Raios-X demonstraram que os biopolímeros obtidos neste trabalho apresentaram estruturas semelhantes aos citados na literatura. Evidenciou-se que os hidrolisados utilizados nas condições estudadas proporcionaram condições adequadas para o fungo L. theobromae sintetizar o exopolissacarídeo lasiodiplodana. / The utilization of agro-industrial wastes for industrial-interest biomolecules production generates add-value products, reducing total production costs and promoting the development of cleaner and more sustainable technologies. Exopolysaccharides, or simply EPS are natural polymers, excreted by some species of bacteria and fungi. They present a great interest from industrial sector, given the versatility of the biomolecule and its use in medical, pharmaceutical and chemical sectors, generating a diversity of products. The present work had as objective to study the exopolysaccharide lasiodiplodan by fermentation of hydrolysates obtained from agricultural by-products from filamentous fungi Lasiodiplodia theobromae. Rotational Central Compound Designs (DCCR) 22 were performed for the evaluation of optimum conditions for the production of hydrolysates from rice and corn brans with estimated concentrations of total sugars, reducing sugars and total proteins. The optimized hydrolysates were used in fermentative assays for obtaining lasiodiplodan from culture medium (LAS-M) and cell biomass (LAS-C), as well as cell production. For the elaboration of the tests, DCCR 23 and 22 were performed using rice bran and corn bran hydrolysates, respectively. The chosen variables for the DCCR 23 were pH, medium volume in flask and addition of supplemental salts, while the DCCR 22 presented agitation and temperature as variables. The studied designs presented several significant models for the hydrolysates production and its lasiodiplodan fractions. Obtained fractions of LAS-M and LAS-C were partially characterized due to carbohydrate and protein contents, as well as X-ray crystallographic analysis and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy - FTIR. Rice bran hydrolysates presented estimated concentrations for total sugars (40 g / L), reducing sugars (10 g / L) and proteins (14 g / L) while corn bran hydrolysates showed 170, 70 and 14 g / L respectively. Treated rice and corn bran hydrolysates used for fermentative assays presented respective concentrations for LAS-M (7.8 and 5.73 g/L), LAS-C (4.93 and 3.0 g/L) and cellular biomass (10.68 and 4.47 g/L) and total sugar consumption of 94 and 84%, respectively. The lasiodiplodan fractions LAS-M presented reducing sugars compositions of 83.62 and 92.16%, while LAS-C fractions presented 82.19 and 88.42% for rice and corn bran hydrolysates. FTIR and X-ray anlysis showed that the present obtained biopolymers presented similar structures to those mentioned in the literature. It was evidenced that the hydrolysates used under the studied conditions provided adequate conditions for L. theobromae to synthesize the exopolysaccharide lasiodiplodan.

O objetivo desse trabalho foi estudar o potencial de xilanases presentes no filtrado de cultura e de xilanases purificadas de Penicillium chrysogenum no processo de branqueamento de polpa celulósica de pseudocaule de bananeiras frutíferas. Inicialmente, estabeleceu-se o meio e o tempo de cultivo ótimos para a produção de xilanase pelas linhagens IFO-4626 e M-85 de Penicillium chrysogenum. Ambas as linhagens apresentam, além da alta atividade de xilanase, alta atividade de pectinases e baixa atividade de celulases, características que contribuem para seu emprego no processamento de polpa e(ou) fibras celulósicas. Para a linhagem IFO-4626, a melhor produção de xilanase foi obtida no meio Ferreira após 60h de cultivo, usando como indutor xilana de oat spelt. O desempenho da linhagem M-85 só se iguala ao da IFO-4626 no tempo 72h, no meio Haas. Como fontes de carbono, palha de cana-de-açúcar e fibra de coco podem substituir a xilana de oat spelt na produção de xilanase pela linhagem IFO-4626. Xilose pode induzir a síntese de xilanase quando nenhuma fonte de xilana é adicionada ao meio. A inibição da atividade de xilanase foi observada nos meios com xilana e glicose (1%) ou galactose (1%). Nos experimentos de purificação da xilanase foi usado o filtrado de cultura obtido após 72h de cultivo da linhagem IFO-4626 no meio Ferreira. Dois picos com atividade de xilanase foram obtidos após a eluição em uma coluna de troca aniônica DEAE-Sephacel. A xilanase I, com massa molecular de 12,6 kDa, Km = 12,14 mg/mL e Vmáx = 7,75 U/µg de proteína, não se ligou à resina e a xilanase II, com massa molecular de 20 kDa, Km = 39,32 mg/mL e Vmáx = 1579,62 mg/mL, foi eluída com 100 mM de NaCl. Tanto as xilanases presentes no filtrado de cultura como as xilanases I e II, apresentaram boa estabilidade térmica a 40°C e 50°C e em valores de pH de 3,5 a 9,0. Porém, além de não possuírem boa estabilidade a 60°C, suas temperaturas e pH ótimos de reação são baixos. As xilanases presentes no filtrado de cultura foram ativadas pela presença de Fe+2, Mn+2, Ca+2 e ditiotreitol (DTT) e inibidas pela presença de Zn+2, dodecil sulfato de sódio (SDS), Pb+2 e Hg+2. A atividade da xilanase I foi estimulada por DTT, Ca+2 e Mn+2 e inibidas por Cu+2, Zn+2, SDS e Hg+2. Já a xilanase II foi inibida por Hg+2 e ativada por diversos íons: Mn+2, Co+2, Fe+2, Ba+2, Ca+2, Cu+2, Mg+2 e por NH4+ e DTT. As xilanases presentes no filtrado de cultura da linhagem IFO-4626 e as xilanases purificadas I e II favoreceram a liberação de cromóforos a 237nm e de açúcares redutores. Porém, as enzimas presentes no filtrado de cultura mostraram-se mais adequadas para liberação de cromóforos com absorção em diferentes comprimentos de onda. Ou seja, constatou-se que as enzimas presentes no filtrado de cultura possuem melhor potencial do que as xilanases purificadas I e II, para favorecer o posterior branqueamento da polpa kraft de pseudocaules de bananeiras frutíferas. / The aim of this work was to study the potential of xylanases present in culture filtrate of Penicillium chrysogenum and of this xylanases purified in favor of the pre-bleaching of pseudo-stem cellulosic pulp of banana trees. Early, it was established the optimal media and time of culture to production of xylanases by IFO-4626 and M-85 Penicillium chrysogenum strains. Both strains have presented such characteristics as to contribute to their use in pulp and/or cellulosic fibers industrial process, besides the high activity of pectinases and the low activity of cellulases. To the IFO-4626 strain, the best production of xylanases using as inductor oat spelt xylan was obtained in the Ferreira medium, after 60h of culture. The performance of M-85 strain only was equal to that at the 72 hours in the Haas medium. As carbon sources, both sugar-cane straw and coconut fiber can substitute the oat spelt xylan in the production of xylanase by IFO-4626 strain. Xylose can induce the synthesis of xylanase when no xylan source was added to the culture medium. The inhibition of activity of xilanase was observed in medium with xylan plus glycose (1%) or galactose (1%). In the essays about xylanase purification, it was used the culture filtrate of IFO-4626 strain, obtained after 72 hours of culture in Ferreira medium. Two peaks with xylanase activity were obtained after the elution in an anionic-exchange column DEAE-Sephacel. The xylanase I, showed molecular mass of 12.6 kDa, Km = 12.14mg/mL and Vmax = 7.75 U/µg of protein, and it was not bind to the resin, and the xylanase II, with molecular mass of 20 kDa, Km = 39.32 mg/mL and Vmáx = 1579.62 mg/mL, was eluted with NaCl 100 mM. The xylanases in the culture filtrate, and the xylanases I and II, have presented good stability at 40°C and 50°C, and in pH values 3.5 to 9.0, despite of having no good stability at 60°C, their optimal temperatures and pH of reaction are low. The xylanases present in culture filtrate were activated by the presence of Fe+2, Mn+2, Ca+2 and dithiothreitol (DTT) and inhibited by the presence of Zn+2, sodium dodecyl sulphate (SDS), Pb+2 and Hg+2. The xylanase I activity was stimulated by DTT, Ca+2, and Mn+2, and inhibited by Cu+2, Zn+2, SDS, and Hg+2. On the other hand, the xylanase II was inibited by Hg+2, and it was activated by several ions, like as: Mn+2, Co+2, Fe+2, Ba+2, Ca+2, Cu+2, Mg+2, and by NH4+ and DTT. The xylanases from IFO-4626 strain, present in the culture filtrate, and the purified xylanases I and II favored the release of chromophores at 237 nm, and release of reducing sugars. Although, the enzymes present in the culture filtrate show better adequacy than the purified ones in order to release chromophores, they show absorption in different wave lengths. In other words, it was verified that the enzymes present in the culture filtrate have the best potential to favor the further bleaching of the banana tree pseudo-stem kraft pulp.

O presente experimento de laboratório foi realizado no Departamento de Ciência do Solo da ESALQ/USP, em Piracicaba, SP, com o objetivo de avaliar o efeito da presença de diferentes resíduos vegetais na superfície do solo sobre as perdas de amônia por volatilização decorrentes da aplicação de uréia em três doses. Foram utilizadas amostras da camada 0-0,20m de um Nitossolo Vermelho Eutroférrico do município de Piracicaba, SP. Os tratamentos constaram de arranjo fatorial com três repetições envolvendo quatro doses de uréia (0, 60, 120 e 180 mg dm-3 de N), aplicadas na superfície da terra, e quatro formas de cobertura da terra: sem cobertura e com cobertura constituída de fragmentos de folhas de plantas de milho, cana-de-açúcar e amendoim forrageiro, igualmente aplicados na superfície na quantidade de 29g de matéria seca por frasco (equivalente a 5 Mg ha-1). A volatilização de amônia foi avaliada em frascos de plástico de 1,6 L de capacidade, fechados, contendo 0,4 kg de terra umedecida e, para captar a amônia volatilizada, um disco de papel de filtro tratado com 1 mL de H2SO4 de concentração variando de 0,05 a 0,5 mol L-1. Esse disco era substituído diariamente, sendo o ácido remanescente no filtro exposto à amônia, titulado com NaOH 0,02 mol L-1 na presença de indicador bromocresol verde. Ao final do período experimental de 40 dias, amostras da camada superficial (0-0,05m) de terra dos frascos foram coletadas com amostrador especial e submetidas à determinação do pH em CaCl2 0,01 mol L-1. Os picos de máxima perda de amônia por volatilização ocorreram no 3º e no 12º dia após a aplicação da uréia, não havendo efeito dos resíduos culturais sobre a distribuição das perdas ao longo do tempo. As perdas de amônia aumentaram com o aumento da dose de uréia aplicada. Nas terras sem cobertura e naquelas contendo resíduos de milho e de amendoim forrageiro os aumentos foram mais expressivos para as doses menores (60 e 120 mg dm-3 de N-uréia), enquanto nas terras com restos de cana-de-açúcar os maiores aumentos ocorreram para a dose mais alta (180 mg dm-3 de N-uréia). A presença de restos de cultura de amendoim forrageiro na superfície do solo aumentou a quantidade de amônia volatilizada das terras tratadas ou não com uréia, enquanto a de restos de cultura de cana-de-açúcar reduziu a quantidade volatilizada. Os restos de cultura de milho exerceram pouca influência nas perdas de NH3 por volatilização. O pH da camada superficial das terras aumentou em mais de duas unidades com a aplicação de uréia e dos resíduos vegetais. / A laboratory experiment was carried out at the University of São Paulo, Piracicaba campus, Brazil, in order to evaluate how the presence of different plant residues on soil surface will affect ammonia volatilization losses from urea fertilizer applied on soil surface in three rates. Samples from 0-0.2m layer of a ferric Red Latosol located in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, were used in the study. Treatments consisted of a factorial arrangement with three replicates involving four rates of urea (0, 60, 120 and 180 mg dm-1 of N), applied at soil surface and four forms of soil cover: with no cover and with cover consisted of leaf fragments of corn, sugar-cane and peanut plants also applied on the surface at the rate of 29 g of dryed material per flask (equivalent to 5 Mg per hectare). Ammonia volatilization was measured in closed 1.6 L flasks containing 0.4 kg of moistened soil sample and, to capture NH3, a filter paper disk treated with 1 mL of H2SO4 of concentration varying from 0.05 to 0.5 mol L-1. The paper filter was substituted every day and the remaining acid in the exposed filter was titrated with NaOH 0.02 mol L-1 in the presence of bromocresol green. At the end of the experimental period of 40 days, samples of the surface layer (0-0.05 m) of the soil in the flasks were collected using a special sampler and subjected to determination of the pH in CaCl2 0.01 mol L-1. Maximum volatilization occurred at the 3rd and the 12th day of urea application and no influence was observed of the plant residues on the distribution of the losses during the experimental period. Ammonia losses increased with the rate of urea application. For the bare soil samples and for samples covered with corn and peanut residues, these increases were more evident when urea was applied at the smaller rates (60 and 120 mg dm-1 of urea-N), whereas for samples covered with sugar-cane residues, increases were higher when the higher rate (180 mg dm-1 of urea-N) was used. Covering the soil with peanut residues increased the amount of volatilized ammonia in the samples treated and not treated with urea, while covering with sugar-cane residues reduced the volatilization losses. Corn residues showed to have only small influence on ammonia loss. The pH at the surface of the soil samples increased more than two units as the result of urea and plant residues application.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-04-04T12:48:44Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1303287 bytes, checksum: e8a9a2b7173b6a57ce759f1ce8476c33 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-04T12:48:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1303287 bytes, checksum: e8a9a2b7173b6a57ce759f1ce8476c33 (MD5) Previous issue date: 2003-12-19 / Um sistema de aquecimento de ar, com opção para aquecimento direto e indireto, foi projetado, construído e avaliado para uso em secadores de grãos, na desidratação de produtos que queiram ar “puro” ou até no aquecimento de ambientes. Para avaliar a fornalha no aquecimento direto do ar, na vazão de 82,81 m 3 min -1 , foram testados dois combustíveis: lenha e uma combinação desta com moinha de carvão; a avaliação foi feita em função da temperatura do ar aquecido e do efeito das oscilações ambientais sobre o consumo e o desempenho da fornalha. No teste em que se utilizou somente lenha, o consumo médio de lenha para uma temperatura média do ar de secagem de 61 °C , comum na maioria dos secadores utilizados no meio rural, foi de 12 kg h -1 . O consumo médio utilizando lenha com moinha de carvão para uma temperatura média do ar de secagem de 62 °C variou de 7 a 10 kg h -1 de moinha de carvão, e o consumo médio de lenha foi de 3 kg h -1 . A eficiência do sistema utilizando somente lenha foi de 86,5%. Ao se utilizar lenha juntamente com a moinha de carvão, a eficiência do sistema variou de 70 a 78%. A fornalha apresentou as seguintes características: manutenção da temperatura do ar aquecido e facilidade na manutenção, alimentação e controle da combustão. No aquecimento indireto do ar, utilizou-se somente lenha e uma combinação desta com palha de café. Utilizando lenha, para uma temperatura média do ar aquecido de 53 °C, o consumo médio foi de 14 kg h -1 ; no segundo teste, para uma temperatura média do ar aquecido de 61 °C, o consumo médio foi de 16 kg h -1 . Usando lenha juntamente com a palha de café, para uma temperatura média do ar aquecido de 46 °C, o consumo foi de 6 kg h -1 de palha de café e 5 kg h -1 de lenha; no segundo teste, em que a temperatura média do ar de secagem foi de 55 °C, o consumo foi de 7 kg h -1 de palha de café e 8 kg h -1 de lenha. A eficiência do sistema utilizando somente lenha variou de 63 a 67%. Ao se usar lenha juntamente com a palha de café, a eficiência do sistema variou de 60 a 66%. Apesar das perdas inerentes ao sistema, a eficiência obtida foi considerada satisfatória, apresentando-se superior às citadas para as fornalhas de fogo indireto. / A air heating system with diret and indirect air heating options was project, construction and evaluatesfor use in grains dryers, dehydratition of fruits, and vegetables which request “pure” drying air and environment heating. To evaluate the furnace with direct air heating option, whit airflow of 82,81 m 3 min -1 , were tested two fuels, firewood and combination the firewood with charcoal, evaluated this was in function of air heating temperature and effect the oscillations environmental about consumption and of the furnace thermal efficiency. The test used firewood alone the middle consumption for middle air heater temperature of 61 °C, was the 12 kg h -1 . The test used firewood with charcoal the middle consumption for middle air heater temperature of 62 °C of Charcoal and the middle consumption the firewood was the 3 kg h -1 . The furnace thermal efficiency used firewood alone was 86.5 % . Used firewood with charcoal the furnace thermal efficiency varied between 70 a 78 %. The furnace thermal presented the following characteristics : maintenance of air heater temperature, maintenancefuel feeding and combustion control. For the indirect air heating, used firewood alone and firewood with coffee husk. The test used firewood alone, for middle air heater temperature the 53°C, middle consumption was 14 kg h -1 . The second test, for middle air heater temperature the 61 °C, the middle consumption was 16 kg h -1 . Using firewood with coffee husk , for middle air heater temperature the 46 °C, the consumption was 6 kg h -1 of coffee husk and 5 kg h -1 de firewood, the second test , for middle air heater temperature the 55 °C, the consumption was 7kgh -1 of coffee husk and 8 kg h -1 de firewood. . The furnace thermal efficiency used firewood alone varied betweem 63 a 67 %. Used firewood with coffee husk the furnace thermal efficiency varied between 60 a 66 %. In nspite of the prejudic inherent of the system, the thermal efficiency was considerate satisfactory presented superior the citeds for indirect furnace fuel.