Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-15T14:04:06Z No. of bitstreams: 1 Cristiane_Andreani2017.pdf: 1929530 bytes, checksum: 1b502a71b320a47e157f59e19b8978c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T14:04:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane_Andreani2017.pdf: 1929530 bytes, checksum: 1b502a71b320a47e157f59e19b8978c7 (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Estado do Paraná (FA) / Anaerobic sequencing batch biofilm reactors (AnSBBR) have been used successfully in wastewater treatment. Currently, this setting has been used for biological production of hydrogen from synthetic and complexes substrates with reasonable results in stability and productivity. Considering the good performance achieved by such configuration, an AnSBBR reactor with a 6.0-L total capacity and a 4.3-L useful volume (2.3-L residual volume and 2.0-L treated volume by cycle) was evaluated, since its goal was hydrogen production, whose substrate was cassava wastewater. Eight experimental conditions were evaluated, in which four volumetric organic loads were applied (5.0; 12.0; 14 and 18 gCarb.L-1 d-1) calculated according to influent concentration (2,000; 3,200; 4,200; 4,700 and 5,000 mgCarb.L-1) and cycle time (4; 3 and 2 h). The AnSBBR feeding of the system was carried out by varying the reactor filling time. Thus, assays were carried out in: i) batch, in which the reactor filling occurs in 20 minutes; and ii) fed- batch, in which the reactor filling occurs during 50% of the total cycle time. Reactor inoculation was carried out with mixed cultures from autofermentation of cassava wastewater and anaerobic sludge that was thermally treated. The highest molar productivities were 36 molH2.m-3.d-1, while volumetric productivity was 2.2 LH2.L-1.d-1 (applied volumetric organic load of 14 g.L-1.d-1) and molar yield was 4.9 molH2.kg-1Carb (applied volumetric organic load of 12 g.L-1.d-1) in assays with the highest cycle times (4 h), inoculated with anaerobic sludge and autofermented cassava wastewater. Lactic acid and bacteriocin nisin were recorded in all the studied assays, consequently, it is evident the presence of lactic bacteria. Therefore, the total hydrogen absence can be explained in both assays, inoculated with autofermented cassava wastewater. / Reatores anaeróbios operados em bateladas sequenciais com biomassa imobilizada (AnSBBR) têm sido utilizados com sucesso no tratamento de águas residuárias. Atualmente, essa configuração vem sendo utilizada para produção biológica de hidrogênio a partir de substratos sintéticos e complexos com bons resultados em termos de estabilidade e produtividade. Tendo em vista os bons desempenhos alcançados por tal configuração, foi realizada a avaliação de um reator AnSBBR, com capacidade total de 6,0 L e volume útil de 4,3 L (2,3 L volume residual e 2,0 L volume tratado por ciclo), destinado à produção de hidrogênio, cujo substrato foi água residuária de fecularia de mandioca. Foram avaliadas oito condições experimentais, nas quais foram aplicadas quatro cargas orgânicas volumétricas (5,0; 12,0; 14,0 e 18 gCarb.L-1.d-1), calculadas em função da concentração afluente (2000; 3200; 4200; 4700 e 5000 mgCarb.L-1) e do tempo de ciclo (4, 3 e 2 h). A alimentação do sistema foi realizada pela variação do tempo de enchimento do reator. Dessa forma, foram conduzidos ensaios em: i) batelada, em que a alimentação ocorre em 20 minutos; e ii) batelada alimentada, na qual, a alimentação ocorre durante 50% do tempo total de ciclo. Na inoculação do reator, foram utilizadas culturas mistas provenientes da água residuária autofermentada e do lodo anaeróbio termicamente tratado. Foram obtidas as maiores produtividade molar de 36 molH2.m-3.d-1, produção volumétrica de 2,2 LH2. L-1.d-1 (carga orgânica volumétrica aplicada de 14 g.L-1.d-1) e rendimento molar de 4,9 molH2.kg-1Carb (carga orgânica volumétrica aplicada de 12 g.L-1.d-1) nos ensaios com os maiores tempos de ciclo (4 h) e inoculados com lodo anaeróbio e água residuária autofermetada. As presenças de ácido lático e da bacteriocina nisina foram verificadas em todos os ensaios, logo, há indícios da existência de bactérias láticas. Assim, é possível se justificar a total ausência de hidrogênio, verificada em dois dos ensaios, ambos inoculados com água residuária autofermentada.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-02-22T19:43:47Z No. of bitstreams: 2 Plínio_Silva2017.pdf: 3246081 bytes, checksum: 525195e3f8332bff3e5cccd1e612e0ae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-22T19:43:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Plínio_Silva2017.pdf: 3246081 bytes, checksum: 525195e3f8332bff3e5cccd1e612e0ae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Western Region of Paraná has a large number of agro-industrial cooperatives, standing out in the production and export of chicken meat. However, this activity has a high generation of residues, both in the pre-fattening phase and in the meat slaughtering and processing phases. Currently, this waste has been destined to composting plants, whose main challenge is to optimize the process, aiming at reducing composting time and increasing the quality of the final compost. Thus, this work had the objective of evaluating the influence of the factors composting patio cover and frequency of turning in the quality of the final organic compound. For this, 6 composting piles (treatments) were made, with each lawn being the combination of two factors: composting patio cover and frequency of turning. The piles were made using residues from the productive chain of the broiler chicken and all had the same constitution. During the composting process, temperature and mass and volume reduction were observed. To evaluate the quality of the final product macro and micronutrient analyses were carried out, as well as phytotoxicity test, pH, electrical conductivity, cation exchange capacity, and water soluble organic matter analyses were performed. The use of the composts as substrate for cultivating vegetable seedlings was also tested. The temperature of the piles reached the thermophilic phase on the first day of composting, reaching temperatures up to 69 °C. The greatest reduction of mass and volume occurred in the pile that was conducted in open patio, reaching 56% of mass reduction and 72% of reduction of volume. The larger reduction of macronutrients was also observed with the increase of the frequency of changes and the exposure of the pile to the climatic effects. It was concluded that the cover factor of the composting patio was the one that most influenced the quality of the organic compost, significantly reducing the macro and micronutrient contents. The factor of frequency of turning contributed for a larger reduction of mass and volume in the lawns and with the greater reduction of nitrogen. At the end of the process, the composts were considered stabilized and able to be marketed, according to MAPA’s IN 25. / A Região Oeste do Paraná possui grande número de cooperativas agroindustriais, se destacando na produção e na exportação da carne de frango. Porém, essa atividade possui uma elevada geração de resíduos, tanto na fase que antecede a engorda, quanto nas fases de abate e processamento da carne. Atualmente estes resíduos têm sido destinados à usinas de compostagem, cujo principal desafio é otimizar o processo, visando diminuição do tempo de compostagem e aumento da qualidade do composto final. Assim, esse trabalho teve como objetivo avaliar a influência da cobertura do pátio de compostagem e da frequência de revolvimento na qualidade do composto orgânico final. Para isso, foram confeccionadas 6 leiras de compostagem (tratamentos), sendo que cada leira era a combinação de dois fatores: cobertura do pátio de compostagem e frequência de revolvimento. As leiras foram confeccionadas utilizando resíduos da cadeia produtiva do frango de corte e todas possuíam a mesma constituição. Durante o processo de compostagem foi feito o acompanhamento da temperatura e das reduções de massa e volume. Para avaliar a qualidade do produto final foram feitas análises de macro e micronutrientes, teste de fitotoxicidade, pH, condutividade elétrica, capacidade de troca catiônica e da matéria orgânica solúvel em água. Também foi testado o uso do composto como substrato para cultivo de mudas de hortaliças. A temperatura das leiras atingiu a fase termofílica já no primeiro dia de compostagem, chegando a temperaturas de até 69 °C. A maior redução de massa e volume ocorreu nas leiras que foram conduzidas em pátio descoberto, chegando a 56% de redução de massa e 72% de redução de volume. Também foi observado uma maior redução de macronutrientes com o aumento da frequência de revolvimentos e com a exposição das leiras aos efeitos climáticos. Concluiu-se que o fator cobertura do pátio de compostagem foi o que mais influenciou na qualidade do composto orgânico, reduzindo significativamente os teores de macro e micronutrientes. O fator frequência de revolvimentos contribuiu para uma maior redução de massa e volume nas leiras e com a maior redução de nitrogênio. Ao fim do processo, os compostos foram considerados estabilizados e aptos a serem comercializados, conforme a Instrução Normativa 25 do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA).

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-06-25T23:30:18Z No. of bitstreams: 2 Caroline_K_Schuroff.pdf: 467899 bytes, checksum: 04a59bb668f3cbedeb5d2435b8d3316c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T23:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Caroline_K_Schuroff.pdf: 467899 bytes, checksum: 04a59bb668f3cbedeb5d2435b8d3316c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-08 / Due to a concern with renewable energy sources, there has been a search for alternatives to sustainable development with new perspectives and viability. Among these energy sources, biodiesel has received great attention. For the production of this fuel, oilseeds, such as soybeans, are used. However, in order not to compete with the food market, crambe seeds come as an option. During the process of extracting its oil, a by-product is generated, which is called cake. The objective of this work was to evaluate the fertilization of the soybean crop with crambe cake, in comparison to the mineral fertilization. The experiment was conducted at the Agronomic Institute of Paraná, in Santa Tereza do Oeste, state of Parana. Rates of 0, 2, 4 and 8 t ha-1 of crambe cake applied by broadcasting were evaluated, as well as an additional treatment with mineral fertilization. The experimental design was a randomized block design with four replications. The variables analyzed were productivity, plant height, thousand grain mass, lodging and nutrient contents in soil and foliar. The data were submitted to analysis of variance (ANOVA). The averages were compared with the use of Tukey test at 5 % probability. The crambe cake can be used to fertilize the soybean crop in soils with good fertility. In these cases, mineral fertilization can be substituted by crambe cake fertilization. / A preocupação com as fontes renováveis de energia fizeram com que as pessoas buscassem alternativas para um desenvolvimento sustentável com novas perspectivas e viabilidades. Entre essas fontes de energia, destaca-se o biodiesel. Para a produção desse combustível são utilizadas sementes oleaginosas, como a soja. No entanto, com a intenção de não competir com o mercado alimentício uma opção é a utilização de sementes de crambe. Durante o processo de extração do óleo vegetal é gerado um subproduto denominada torta. O objetivo deste trabalho foi avaliar a adubação da cultura da soja com torta de crambe, em comparação com a adubação mineral. O experimento foi conduzido no Instituto Agronômico do Paraná em Santa Tereza do Oeste, PR. Foram avaliadas doses de 0, 2, 4 e 8 t ha-1 de torta de crambe aplicadas a lanço e um tratamento adicional, com adubação mineral. O delineamento utilizado foi de blocos casualizados com quatro repetições. As variáveis analisadas foram produtividade, altura de plantas, massa de mil grãos, acamamento e teores de nutrientes no solo e foliares. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA). As médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A torta de crambe pode ser utilizada na adubação da cultura da soja em solos com boa fertilidade. Nesses casos, a adubação mineral pode ser substituída pela adubação com torta de crambe.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:40:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_Tese_Herbert_Nacke.pdf: 3662817 bytes, checksum: 26b0dca41181044d14f648fbf6ffe7e3 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aimed to evaluate the performance of three biosorbents obtained from the bark of fruit (biosorbent C), the endosperm (biosorbent E) and from the endosperm plus seed coat (biosorbent E + T) of Jatropha (Jatropha curcas L.) in the removal of metals chromium (Cr3+), cadmium (Cd2+), copper (Cu2+) and zinc (Zn2+) in aqueous solutions. To elucidate the properties of biosorbents, the characterization by infrared spectroscopy (IR), scanning electron microscopy (SEM) and determination of the point of zero charge (pHPCZ) of the materials was performed. The study of the optimal conditions and mechanisms that control the adsorption of the aforementioned metals by the biosorbents was performed through the influence of the solution pH, the mass of biosorbent, the contact time between the solution and the biosorbent, the initial concentration of metals in solution (adsorption isotherms) and the temperature during adsorptive process (thermodynamics). The adsorption kinetics was evaluated using the mathematical models of pseudofirst and pseudosecond order, Elovich and intraparticle diffusion. The adsorption isotherms were linearized by mathematical models of Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich. Was also performed the comparision of the biosorbents with activated charcoal, since this material is the mainly adsorbent used in the sorption process of metallic contaminants. In the characterization of biosorbents was observed that all three materials have a structure with proteins, lignin, cellulose, hemicellulose, lignocellulose, hydroxyl, carboxylic, carbonyl and phenol groups, which enable bonds with metallic ions in solution. Furthermore, it was observed that the surface morphology of the biosorbents has irregular appearance, indicating a porous surface and good adsorptive capacity. The biosorbents show a pHPCZ between 5 and 6. The optimal conditions for the adsorptive process were: pH of 5.5 for the metals Cr3+ and Cd2+ and 5.0 to Cu2+ and Zn2+, 8.0 g L-1 of biosorbent mass per volume of solution and a contact time between the biosorbents and the contaminated solutions of 60 min for all metals. The results obtained in the adsorption kinetics indicate that for all metals in the study, the biosorbents showed a better fit by pseudosegunda order model, indicating the occurrence of chemical adsorption. Considering the maximum adsorption capacities obtained by the mathematical model of Langmuir, the biosorbent C presents the following order of removal: Cd2+ > Cr3+ > Zn2+ > Cu2+ (29.66; 22.11; 14.85 and 11.54 mg g-1); whereas for the biosorbent E the order was: Cu2+ > Cd2+ > Cr3+ > Zn2+ (20.47; 19.56; 18.20 and 15.88 mg g-1) and for the biosorbent E+T it was obtained: Cd2+ > Cu2+ > Cr3+ > Zn2+ (34.67; 22.91; 22.88 and 16,67 mg g-1). Regarding the adsorption form, the results showed that for all metals the chemisorption controls the adsorptive process, with the occurrence of mono-and multilayers for Cr3+ and monolayers for Cd2+, Cu2+ and Zn2+. Based on the results obtained in this work, it is possible affirm that the three biosorbents derived from the biomass of Jatropha have potential for the remediation of water resources contaminated with the metals Cr3+, Cd2+, Cu2+ and Zn2+, also providing an alternative use of the waste generated in biodiesel production of this species, increasing the sustainability of their supply chain / Este trabalho objetivou avaliar o desempenho de três biossorventes obtidos a partir da casca dos frutos (biossorvente C), do endosperma (biossorvente E) e do endosperma mais tegumento das sementes (biossorvente E+T) de pinhão manso (Jatropha curcas L.) na remoção dos metais cromo (Cr3+), cádmio (Cd2+), cobre (Cu2+) e zinco (Zn2+) de soluções aquosas. Para elucidação das propriedades dos biossorventes foi realizada a caracterização por espectroscopia de infravermelho (IV), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e determinação do ponto de carga zero (pHPCZ) dos materiais. O estudo das condições ideais e dos mecanismos que controlam a adsorção dos metais supracitados pelos biossorventes foi realizado por meio da influência do pH da solução, da massa dos biossorventes, do tempo de contato entre a solução e os biossorventes, da concentração inicial dos metais na solução (isotermas de adsorção) e da temperatura durante o processo adsortivo (termodinâmica). A cinética de adsorção foi avaliada por meio dos modelos matemáticos de pseudoprimeira e pseudosegunda ordem, de Elovich e de difusão intrapartícula. As isotermas de adsorção foram linearizadas pelos modelos matemáticos de Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich. Realizou-se ainda a comparação dos biossorventes com carvão ativado, uma vez que este material é o principal adsorvente utilizado em processos de sorção de contaminantes metálicos. Na caracterização dos biossorventes observou-se que os três materiais apresentam em sua estrutura proteínas, lignina, celulose, hemicelulose, lignocelulose, grupos hidroxílicos, carboxílicos, carbonílicos e fenóis, os quais possibilitam ligações com íons metálicos em solução. Além disto, observou-se que morfologia superficial dos biossorventes tem aspecto irregular, indicando uma superfície porosa e com boa capacidade adsortiva. Os biossorventes apresentaram ainda um pHPCZ entre 5 e 6. As condições ideais do processo adsortivo foram: pH da solução de 5,5 para os metais Cr3+ e Cd2+ e 5,0 para o Cu2+ e o Zn2+, 8,0 g L-1 de massa de biossorvente por volume de solução e um tempo de contato entre os biossorventes e as soluções contaminadas de 60 min para todos os metais. Os resultados obtidos na cinética de adsorção indicam que para todos os metais em estudo, os biossorventes apresentaram melhor ajuste pelo modelo de pseudosegunda ordem, indicando a ocorrência de adsorção química. Considerando as capacidades máximas de adsorção obtidas pelo modelo matemático de Langmuir, o biossorvente C apresenta a seguinte ordem de remoção: Cd2+ > Cr3+ > Zn2+ > Cu2+ (29,66; 22,11; 14,85 e 11,54 mg g-1); ao passo que para o biossorvente E a ordem foi: Cu2+ > Cd2+ > Cr3+ > Zn2+ (20,47; 19,56; 18,20 e 15,88 mg g-1) e para o biossorvente E+T obteve-se: Cd2+ > Cu2+ > Cr3+ > Zn2+ (34,67; 22,91; 22,88 e 16,67 mg g-1). A aplicação do modelo de Dubinin-Radushkevich demonstrou que a adsorção de todos os metais pelos biossorventes se dá por quimiossorção, com a ocorrência de mono e multicamadas para o Cr3+ e monocamadas para o Cd2+, o Cu2+ e o Zn2+. Baseado nos resultados obtidos neste trabalho, é possível afirmar que os três biossorventes oriundos da biomassa de pinhão manso apresentam potencial para a remediação de recursos hídricos contaminados com os metais Cr3+, Cd2+, Cu2+ e Zn2+, proporcionando ainda, uma alternativa de uso dos resíduos gerados na produção de biodiesel desta espécie, aumentando a sustentabilidade da sua cadeia produtiva

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane.pdf: 1676874 bytes, checksum: b32327481322325a528776559d52d690 (MD5) Previous issue date: 2012-12-12 / Attempting to associate waste treatment to the production of clean and renewable energy, the present research aimed to evaluate the biological production of hydrogen using wastewater from the manioc starch treatment industry, a liquid wastewater of high organic content, generated during the processes of extraction and purification of manioc starch. The experiment was carried out in two upflow fixed-bed anaerobic reactors. As support, bamboo stems and low density polyethylene scraps. Made with pexiglass, each reactor was built with 75 cm of height, with 2.96 L of useful volume for the reactor with bamboo support and 3.13 L for the one with Polyethylene support. The inoculum, collected in a pilot anaerobic reactor, received thermal pretreatment and was recirculated in the reactors for 48 h. Then, alimentation was initiated in a continuum manner. The system was operated with hydraulic detention time (TDH) of 4 and 3 h, at 36 °C and initial pH of 6.0. In the TDH of 4 h, 3 organic loading rates were applied (COV), of 28; 15 and 26 g.L-1.d-1; in the TDH of 3 h 4 COV were applied, of 35; 22; 22 and 27 g.L-1.d-1. The application of the COV did not follow any particular pattern due to the variability of the wastewater constitution. Hence, the effects of TDH, COV and the support mean on the production of hydrogen were evaluated, as well as the influence of bamboo and of low density polyethylene in the fixation and selection of microorganisms that produce hydrogen. Maximum hydrogen production in the reactor using bamboo was of 2.9 L.d-1 in TDH 4h and of 2.2 L.d-1 in the reactor using polyethylene in TDH of 3 h. Hydrogen percentage of 25% in biogas was reached in the reactor using bamboo and of 29% in the reactor using polyethylene. The yielding obtained was of 0.6 L H2.g-1sugar in the reactor using bamboo in TDH 4 h and of 0.8 L H2.g-1sugar in the reactor using polyethylene in TDH 3 h. In both reactors, the mean total sugar removal was of approximately 90%. / Buscando aliar o tratamento de resíduos à produção de energia limpa e renovável, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a produção biológica de hidrogênio a partir da água residuária da indústria de fécula de mandioca, resíduo líquido de elevada carga orgânica, gerado durante os processos de extração e purificação do amido. O experimento foi realizado em dois reatores anaeróbios de leito fixo e fluxo ascendente. Como meio suporte foram utilizadas hastes de bambu e aparas de polietileno de baixa densidade. Confeccionados em pexiglass, cada reator foi construído com 75 cm de altura, o volume útil calculado foi de 2,96 L para o reator com suporte de bambu e 3,13 L para o reator com suporte de polietileno. O inóculo, coletado em um reator anaeróbio piloto, recebeu pré-tratamento térmico e foi recirculado nos reatores por 48 h. Em seguida, iniciou-se a alimentação em modo contínuo. O sistema foi operado com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 4 e 3 h, a 36 °C e pH inicial 6,0. No TDH de 4 h foram aplicadas 3 cargas orgânicas volumétricas (COV) de 28; 15 e 26 g.L-1.d-1; no TDH de 3 h foram aplicadas 4 COV de 35; 22; 22 e 27 g.L-1.d-1. A aplicação das COV não seguiu a um padrão devido à variabilidade na constituição da água residuária. Dessa forma, foram avaliados os efeitos do TDH, da COV e do suporte sobre a produção fermentativa de hidrogênio e também a influência do bambu e do polietileno de baixa densidade na fixação e seleção dos micro-organismos produtores de hidrogênio. A produção máxima de hidrogênio no reator com bambu foi de 2,9 L.d-1 em TDH 4 h e de 2,2 L.d-1 no reator com polietileno em TDH de 3 h. Foram alcançados percentuais de hidrogênio no biogás de 25% no reator com bambu e 29% o reator com polietileno. O rendimento obtido foi de 0,6 L H2.g-1açúcar no reator com bambu em TDH 4 h e 0,8 L H2.g-1açúcar no reator com polietileno em TDH 3 h. Em ambos os reatores a degradação média de açúcares totais foi de aproximadamente 90%.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-05-23T18:20:35Z No. of bitstreams: 2 miller_costa_lima_batista_silva.pdf: 1168809 bytes, checksum: 52a7f74cbe8669231c56555fc6d1ad2b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-23T18:20:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 miller_costa_lima_batista_silva.pdf: 1168809 bytes, checksum: 52a7f74cbe8669231c56555fc6d1ad2b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-04-10 / Lipids obtained from microorganisms appear as a promising alternative for various industrial applications due to the innumerable advantages when compared to lipids derived from plant and animal sources. In this context, the objective of this work was to select Mucorales (Mucor subtilissimus, Cunninghamella echinulata and R. microsporus) fungi isolated from the Pernambuco Caatinga soil, which are potentially capable of producing biomass and lipids using alternative renewable sources. The cultivation of the Mucorales was carried out in means of production containing different concentration of sugarcane molasses and, different concentrations pH. From the selected medium, the strain with high potential to produce biomass and lipids was grown in new concentrations established from factorial planning. The yields of the biomass were calculated by gravimetry, the total lipids quantified after extraction by chloroform and methanol and the identification of the fatty acids was performed by gas chromatography (GC). Subsequently, a histochemical study was performed with the selected fungus. The data obtained showed that Cunninghamella echinulata was able to simultaneously produce high production of biomass (9,05g / L) and total lipids (46,96%) in a medium constituted by 10% of sugarcane molasses and 5% of corncina, With pH 6.0. From this selected medium, the results of the planning showed that the maximum production of biomass (10,1g / L) and lipids (47.86%) occurred in condition 4, in a medium constituted by maize (8%), cane molasses Of sugar (12%) and pH 6.0. In this way the data obtained show the high potential of Cunninghamella echinulata as a promising microorganism for the simultaneous production of biomass and lipids from renewable raw material, constituting an important technology to minimize environmental problems. / Os lipídeos obtidos por via microbiológica surgem como uma alternativa promissora em diversas aplicações industriais, considerando as inumerosas vantagens que apresentam quando comparado aos lipídeos derivados de fontes vegetais e animais. Uma seleção de fungos da Ordem Mucorales (Mucor subtilíssimus UCP 1262, Cunninghamella echinulata UCP1299 e R. microsporus UCP 1304), isolados do solo da Caatinga de Pernambuco, foi realizada com a finalidade de avaliar a acumulação de lipídeos utilizando fontes alternativas renováveis. O cultivo dos fungos foi realizado em meios contendo diferentes concentrações de melaço de cana-de-açúcar e milhocina, e diferentes valores de pH, através de um planejamento fatorial de 2³. A linhagem selecionada com maior potencial de produção de biomassa e lipídeos foram obtidos por gravimetria. Os lipídeos totais foram quantifidados após extração com o sistema clorofórmio:metanol (v/v), e a identificação dos ácidos graxos foi realizada por cromatografia em fase gasosa (GC); e maior acumulação de lipídeos foi evidenciada pelo método histoquímico. Os resultados obtidos demonstraram que a Cunninghamella echinulata UCP 1299 produziu o maior conteúdo de biomassa (9,05g/L) e lipídeos totais (46,96%), no meio contendo 10% de melaço de cana de açúcar e 5% de milhocina, em pH 6.0. A seleção do micro-organismo e meio de produção foram evidenciadas através do planejamento fatorial na condição 4, (milhocina a 8%, melaço de cana-de-açúcar a 12% e pH 6), com máxima produção de biomassa de 10,1g/L e de lipídeos 47,86% respectivamente. Os resultados obtidos evidenciaram que Cunninghamella echinulata UCP 1299 converteu os resíduos agroindustriais renováveis em biomassa, acumulando elevado teor de lipídeos, possibilitando a minimização resíduos ambientais, sem tratamento prévio, além de favorecer a elevação do valor agregado.

O setor agroindustrial tem se expandido muito nos últimos anos, levando o país a um aumento na geração de resíduos agroindustriais, sendo que a maior parte deles ainda é descartada no meio ambiente, sem tratamento adequado, ou utilizada na alimentação animal, destinos que a priori, não geram ganhos econômicos para a agroindústria além de representarem gargalos logísticos e ambientais na sua disposição. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivos otimizar o processo de extração de compostos bioativos, avaliar in vitro as atividades antioxidante, por meio da desativação de espécies reativas de oxigênio, e anti-inflamatória, bem como determinar a composição fenólica dos resíduos agroindustriais a saber: película de amendoim (Arachis hypogaea) (cultivares IAC886 e IAC505), pimenta-rosa (Schinus terebinthifolius Raddi) e pimenta-do-reino (Piper Nigrum L). O processo de otimização da extração de compostos antioxidantes foi realizado utilizando dois processos de extração, extração convencional e subcrítica, em delineamento composto central rotacional, utilizando como variáveis a temperatura e tempo e a pressão e temperatura, respectivamente, com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. Durante o processo de otimização a atividade antioxidante foi avaliada pelo método de sequestro do radical ABTS. Os melhores resultados foram obtidos para a extração convencional com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. A película de amendoim (IAC505) apresentou as maiores atividades antioxidantes (1.396,67, 580,44 e 859,89 μmol.g-1 em equivalentes de trolox, para os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%, respectivamente). A partir dos resultados obtidos para os solventes testados, utilizando a extração convencional, foram feitas outras análises de atividade antioxidante considerando o tempo e temperatura ideal de extração. Foram realizadas análises de avaliação da capacidade de redução de Folin-Ciocalteau e potencial de desativação dos radicais livres sintéticos (DPPH e ABTS) e espécies reativas de oxigênio (radicais peroxila, superóxido e ácido hipocloroso). O solvente de extração que apresentou melhores resultados em todos os ensaios foi o etanol 80%, sendo, portanto o solvente utilizado nas análises subsequentes. A partir da definição do melhor sistema extrator foram realizadas análises da composição fenólica, por meio das técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência em modo analítico (HPLC-RP), cromatografia gasosa acoplada com espectrometria de massas (GC-MS), e avaliação in vitro da atividade anti-inflamatória. Foram identificados nos resíduos estudados procianidinas B1 e B2, ácido p-cumárico, miricetina, ácido ferúlico, ácido siríngico, ácido sinápico, epicatequina e catequina. A pimenta-do-reino diminui significativamente os níveis de TNF-α e nitritos, reduzindo assim o processo inflamatório gerado. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que estes resíduos agroindústrias possuem grande potencial biológico, podendo assim ser melhores aproveitados tanto pela indústria de alimentos quanto pela indústria farmacêutica. / The agribusiness sector has expanded greatly in recent years, leading the country to an increase in the generation of agro-industrial residues, even though most of them are still discarded in the environment without proper treatment, or used in animal feed, destinations that a priori do not generate economic gains for agribusiness besides representing logistical and environmental bottlenecks at your disposal. In this sense, the present study aimed to optimize the bioactive compounds extraction process, to evaluate in vitro the antioxidant activities, through the deactivation of reactive oxygen species, and anti-inflammatory as well as determine the phenolic composition of agro-industrial residues namely peanut skin (Arachis hypogaea) (IAC886 and IAC505 cultivars), pink pepper (Schinus terebinthifolius Raddi) and black pepper (Piper nigrum L). The optimization process of extraction of antioxidants was performed using two extraction processes, conventional extraction and subcritical on central composite design, using as variable temperature and time and the pressure and temperature, respectively, with solvents ethanol 80%, water and propyleneglycol 80%. During the optimization process the antioxidant activity was evaluated for the kidnapping method of ABTS radical. The best results were obtained for the conventional extraction with solvents ethanol 80%, water and propyleneglycol 80%. Peanut skin (IAC505) showed the highest antioxidant activity (1,396.67, 580.44 and 859.89 μmol.g-1 in Trolox equivalents, for solvents ethanol 80%, water and propyleneglycol 80%, respectively). From the results obtained for the solvents tested, using conventional extraction, other analyzes were done considering the antioxidant activity optimum time and temperature of extraction. Valuation analyzes were carried out of the Folin-Ciocalteau reduction capability and potential disabling of synthetic free radical (DPPH and ABTS) and reactive oxygen species (peroxyl radicals, superoxide and hypochlorous acid). The extraction solvent that showed better results in all tests was ethanol 80%, and therefore the solvent used in subsequent analyzes. From the definition of the best extraction system analyzes were made of phenolic composition by means of liquid chromatography techniques of high efficiency in analytic way (HPLC-RP), gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS), and reviewed in vitro anti-inflammatory activity. They were identified at residues studied procyanidins B1 and B2, p-coumaric acid, myricetin, ferulic acid, syringic acid, sinapic acid, epicatechin, and catechin. The black pepper significantly reduces TNF-α and nitrite levels, thereby reducing the inflammatory process generated. The results of this study demonstrate that these agribusinesses waste have great biological potential, and thus can be best availed by both the food industry and the pharmaceutical industry.

Atualmente, o aproveitamento de resíduos na construção civil tem sido estimulado devido essa atividade ser um dos maiores consumidores de materiais naturais em seus processos e produtos. As cinzas agroindustriais ocupam lugar de destaque dentre os resíduos com possibilidades de aplicação em materiais cimentícios, pois algumas, como a cinza da casca do arroz, apresentam propriedades pozolânicas, contribuindo para a redução do consumo de cimento Portland. Nesse sentido, esta pesquisa teve como objetivo principal a avaliação da viabilidade técnica do uso de cinza agroindustriais em matrizes de cimento Portland, tendo como estudo de caso a cinza da casca da castanha de caju (CCCC). As cascas das castanhas de caju, resíduos da produção das castanhas, são incorporadas novamente ao processo, e, nas caldeiras, irão gerar calor para a decorticação de novas castanhas. A CCCC é o resíduo colhido no fundo da grelha das caldeiras, resultante da queima das cascas de castanhas. Atualmente, esse resíduo é utilizado como adubo em plantações de caju, sendo uma pequena parte destinada à aterros sanitários comuns. Foram realizados ensaios para avaliar a composição físico-química da CCCC; analisar o potencial pozolânico; analisar a retração por secagem e da profundidade de carbonatação de argamassas confeccionados com CCCC; e determinar a capacidade de estabilização/solidificação da CCCC pela matriz cimentícia. A partir dos resultados, pode-se apontar como características principais da CCCC: i) não apresentar potencial pozolânico; ii) favorecer a incorporação de ar em matrizes cimentícias; iii) ocasionar solubilidade de metais pesados e Fenol quando no estado in natura; iv) contribuir para o aumento da retração por secagem e da carbonatação em argamassas; v) liberar Cromo e Sódio mesmo quando estabilizada/solidificada em pastas em teores de até 10% de substituição. Por essas considerações, a CCCC não apresentou viabilidade técnica para uso em matrizes cimentícias. / Nowadays, the use of wastes on civil building has been stimulated for it to be one of most consumers of raw materials in their processes and products. The agroindustrial ashes have a prominent place among the wastes with possibilities of application in cementitious materials, because some ashes, such rice husk ash, have pozzolanic activity, and they contribute to reduce the Portland cement consumption. This work aimed to study the evaluation of technical feasibility of the agroindustrial ashes for use in Portland cement matrices, using the ash of the rind of the cashew nut (ARCN) as case study. The rinds of cashew nut (wastes of nuts\' production) are burned again during the heating process, and in boilers, they will generate heat for shelling other nuts. The ARCN is the waste collected from the boiler grid, resulted from burning of the rind of nuts. This waste is used as compostes in plantings of cashew and a little part of it is dumped in landfill sites. Tests were made for evaluation of physico-chemical composition of ARCN; for analyse of pozzolanic activity; for analyse of drying shrinkage and carbonation in mortars made with ARCN; and the analyse of the stabilization/solidification of ARCN in pastes. After the analyse of results, it may be pointed as main features of ARCN: i) not show pozzolanic activity; ii) to promote air entrainment in cementitious matrices; iii) to cause heavy metals and Phenol solubilization as in raw state; iv) to increase the drying shrinkage and carbonation in mortars; and, v) to let out Chrome and Sodium when stabilizated/solidificated in pastes in levels of replacement until 10%. For all these considerations, the ARCN haven\'t showed technical feasibility for use in cementitious matrices.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Debora C Moreira.pdf: 799615 bytes, checksum: bf5390535b39bc8ca4f452bde2fd297b (MD5) Previous issue date: 2013-07-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The search for renewable energy and food production with the minimum threat to the environment are themes that have been studied for all over the world. Several processes have been developed for the use of agroindustrial wastes, transforming them into chemical compounds and products with high added value. The use of agroindustrial wastes in bioprocesses helps the search for sustainable processes. The increasing in the agricultural productivity in Brazil, open a new market to the development of researches that study this issue. The statistical modeling of mixtures, allied with the design of experiments, has application in a several industrial systems. The aim of this work was to study the possibility of use agroindustrial wastewater mixtures to produce propionic acid. Four types of wastewater were studied: corn steep liquor, pet food wastewater, meat processing wastewater and dairy wastewater. Assays were performed to obtain the best composition of the mixtures and the best substrate ratio. Within the conditions employed, the mixture containing 75% of corn steep liquor and 25% of another substrate, were most suitable for the process. Studying the tests in which the fermentations conditions varied (boiling the substrate, agitation and pH correction to 6,5) the best concentrations of propionic acid, 229,57 mg.L-1, were produced by mixing 75% of corn steep liquor and 25% of pet food wastewater, after 72h of fermentation, with initial correcting of pH to 6,5, followed by the mixture containing 75% of corn steep liquor and 25% of meat processing wastewater, that enabled the production of 154,27 mg.L-1 of propionic acid. The mixture with 75% of corn steep liquor and 25% of dairy wastewater with daily pH correction enabled the production of 220,96 mg.L-1 of propionic acid after 72 hours of fermentation. The other essay conditions were not significant for propionic acid biosynthesis. The statistical analysis confirms that it is possible to use codigestion agroindustrial waste for propionic acid production. / A busca por fontes de energia renovável e a produção de alimentos com a mínima ameaça ao ecossistema têm sido temas bastante pesquisados em todo o mundo. Diversos processos têm sido desenvolvidos para a utilização de resíduos agroindustriais, transformando-os em compostos químicos e produtos com alto valor agregado. A utilização de resíduos agroindustriais em bioprocessos favorece a busca por processos sustentáveis. O aumento da produtividade agrícola no Brasil abre um novo mercado para o desenvolvimento de pesquisas que abordem este tema. O planejamento estatístico de misturas, aliado à otimização de experimentos, tem aplicação em diversos sistemas industriais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade da utilização de misturas de efluentes agroindustriais para a produção de ácido propiônico. Foram utilizados quatro tipos de efluentes: efluente do processamento de milho, efluente do processamento de ração animal, efluente de processamento de carnes e de laticínio. Foram realizados ensaios para a obtenção da melhor composição das misturas, definindo-se a melhor proporção dos substratos. Dentro das condições empregadas, as composições contendo 75% do efluente do processamento de milho e 25% de outro substrato foram as mais adequadas ao processo. Nos ensaios onde as condições de fermentação foram variadas (fervura prévia do substrato, agitação e correção do pH para 6,5), os melhores resultados de produção de ácido propiônico, 229,57 mg.L-1, foram obtidos com substrato composto por 75% de efluente do processamento de milho mais 25% de efluente de fábrica de ração, com 72h de fermentação, correção de pH inicial para 6,5 e sem agitação, seguido de substrato com 75% de efluente do processamento de milho mais 25% de efluente de processamento de carnes, nas mesmas condições, obtendo-se produção de 154,27 mg.L-1 de ácido propiônico. O substrato contendo 75% de efluente do processamento de milho mais 25% de efluente de laticínio, possibilitou produção de 220,96 mg.L-1 de ácido propiônico, após 72 horas de fermentação e com correção de pH a cada 24 horas. As outras condições testadas não foram significativas na biossíntese de ácido propiônico. A análise estatística dos dados confirmou que é possível a utilização de codigestão de efluentes agroindustriais para a produção de ácido propiônico.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:36:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MULTIFUNCIONAcrescentus.pdf: 2433174 bytes, checksum: e25ac7003e428ac0baf41c43a48f0e42 (MD5) Previous issue date: 2014-12-04 / The genetic manipulation of microorganisms has provided great advances in the production of enzymes involved in the bioconversion of biomass to fuels and chemicals. The main component of hemicellulose that compose the plant biomass is xylan, and its degradation dependent on the synergistic action of several enzymes, including xylanases and β-xylosidases stand as the major. The analysis of the genome of Caulobacter crescentus showed that this bacterium has at least eight genes encoding enzymes involved in the degradation of xylan, three coding for endo-xylanases and five β-xylosidases. In the present report, the enzymatic characterization of a C. crescentus β-glucosidase/β-xylosidase V was performed. For this purpose the xynB5 gene (CCNA 03149) was cloned into pJET1.2 /blunt and subcloned into the expression vector pTricHisA for producing a recombinant protein fused to an amino-terminal His-tag. The recombinant enzyme was induced with IPTG in E. coli (TOP10 strain) and the protein was purified using pre-packaged nickel-sepharose column. The characterization of the pure enzyme showed an optimum pH of 6 for both enzyme activity and a temperature optimum of 50 ° C to β-glucosidase and 60 ° C to β-xylosidase in the presence of NPG and NPX substrates, respectively, while also there has been a small activity in the presence of NPA. The multifunctional protein had its predominant enzyme activity to β-glucosidase (7.6 U ml-1) and a secundary β-xylosidase activity (4.3 U ml-1). In addition to greater specificity for NPG (Km = 0.24  0.008 mM) compared to that obtained for NPX (Km = 0.64  0.032 mM) although the Vmáx for both substrates was not statistically significant difference in optimal conditions of each enzyme (NPG = 0.041  0.001 M min-1 and NPX = 0.055  0.002 M min-1). In fact, data to enzymatic characterization corroborated the suggested in genomic annotation to C. crescentus. These multifunctional characteristics of the protein are important for biotechnological applications like the future reuse of agroindustrial residues / A manipulação genética de microrganismos tem propiciado grandes avanços para a produção de enzimas que possam auxiliar na bioconversão da biomassa vegetal a combustíveis e químicos. O principal componente da hemicelulose que compõem a biomassa vegetal é o xilano, e sua degradação depende da ação sinérgica de várias enzimas, das quais Xilanases e β-Xilosidases destacam-se como as principais. A análise do genoma de Caulobacter crescentus revelou que esta bactéria apresenta pelo menos oito genes envolvidos com a degradação do xilano, três deles codificam para endo-Xilanases, e cinco codificam para β-Xilosidases. O presente trabalho objetivou a caracterização enzimática de uma destas enzimas, a β-Glicosidase/β-Xilosidase de C. crescentus. Para isto o gene xynB5 (CCNA 03149) foi clonado em pJET1.2/blunt e subclonado no vetor de expressão pTricHisA para a produção de uma proteína recombinante fusionada a uma cauda de histidinas amino-terminal. A enzima recombinante foi induzida com IPTG na cepa TOP10 de E. coli e a proteína foi purificada com o auxílio de colunas pré-empacotadas de níquel-sepharose. A caracterização da enzima pura mostrou um pH ótimo igual a 6 para ambas as atividades enzimáticas e uma temperatura ótima de 50 C para -Glicosidase e 60 C para -Xilosidase, na presença dos substratos NPG e NPX, respectivamente, embora também tenha ocorrido uma pequena atividade na presença de NPA. A proteína multifuncional teve sua atividade enzimática preponderante para -Glicosidase (7,6 U mL-1) em relação a atividade de -Xilosidase (4,3 U mL-1). Além de maior especificidade para NPG (Km = 0,24  0,008 mM) em relação à obtida para NPX (Km = 0,64  0,032 mM) embora a Vmáx para ambos substratos não tenham apresentado diferença significativa nas condições ótimas de cada enzima (NPG = 0,041  0,001 M min-1 e NPX = 0,055  0,002 M min-1). Os dados de caracterização confirmaram os sugeridos na anotação genômica para C. crescentus. Estas características multifuncionais da proteína são importantes para futuras aplicações biotecnológicas como o reaproveitamento dos resíduos agroindustriais.