Orientador: Vanildo Luiz Del Bianchi / Coorientador: Angeles Manresa Presas / Banca: Jonas Contiero / Banca: Iracema de Oliveira Moraes / Banca: Crispin Humberto Garcia-Cruz / Banca: Roberto da Silva / Resumo: Os biossurfactantes são produzidos por micro-organismos e são compostos com baixa toxicidade e alta biodegradabilidade com capacidade de reduzir as tensões superficial e interfacial. Devido à vantagem de serem mais biodegradáveis quando comparados com os surfactantes de origem química, eles são mais apropriados para serem empregados em diversas aplicações. Esse trabalho teve como objetivo avaliar a produção de biossurfactante por Bacillus subtillis e Bacillus amyloliquefaciens através de substratos distintos em fermentação em estado sólido e utilizar o biossurfactante produzido no tratamento biológico de efluentes industriais que contenham óleos e gorduras. Foram realizadas as fermentações com Bacillus subtillis e Bacillus amyloliquefaciens utilizando os substratos sólidos: farelo de trigo, crueira e bagaço de cana. As fermentações ocorreram em sacos de polietileno com 10 gramas de substrato sólido, acrescidos de solução tampão fosfato, manipueira e água destilada (como solução umedecedora na concentração para se obter 40, 60 e 80% de umidade) e 1 mL de glicerol ou óleo de fritura (como solução indutora) ou água destilada e foram incubados a 37°C por 48, 72 e 96 horas. Foram efetuadas análises de tensão superficial, índice de emulsificação, atividade emulsificante e produção bruta do biossurfactante (peso). Os resultados encontrados indicam que o micro-organismo Bacillus amyloliquefaciens produz biossurfactante e é capaz de reduzir a tensão superficial com valores próximos e até melhores do que o microorganismo Bacillus subtilis. Com relação a sua utilização em sistemas de tratamento de águas residuárias, não foram verificados resultados satisfatórios, porém não devem ser descartados estudos posteriores para melhores adequações das metodologias empregadas / Abstract: Biosurfactants are produced from microorganisms and are compounds with low toxicity and high biodegradability with ability to reduce surface and interfacial tensions. Due to the advantage of being more biodegradable compared to the chemical origin ones, they are more suitable to be used in different applications. This study aimed to evaluate the biosurfactant production by Bacillus subtilis and Bacillus amyloliquefaciens through distinct substrates in solid state fermentation and use the biosurfactant produced in the biological treatment of industrial wastewater containing oil and grease. Fermentations were performed by Bacillus subtilis and Bacillus amyloliquefaciens using wheat bran, crueira and sugar cane bagasse as solid substrates. Fermentations took place in plastic bags with 10 grams of solid substrate plus phosphate buffer, manipueira and distilled water (as humidifier solution in order to obtain 40, 60 and 80% humidity) and 1 mL of glycerol or an oil frying (as inductor solution) or distilled water and incubated at 37°C for 48, 72 and 96 hours. Analysis of surface tension, emulsification index, emulsifying activity and crude biosurfactant production (weight) were performed. The results indicate that the microorganism Bacillus amyloliquefaciens produces biosurfactant and is capable of reducing the surface tension to near and even better values than the microorganism Bacillus subtilis. With respect to their use in wastewater treatment systems, no satisfactory results were observed, but no further studies should be discarded for better adaptations to the employed methodologies / Doutor

Orientador: João Cláudio Thoméo / Banca: José Teixeira Freire / Banca: Marcos Antônio de Souza Barrozo / Banca: Beatriz Vahan Kilikian / Banca: Roberto da Silva / Resumo: O objetivo geral deste trabalho foi desenvolver um biorreator de tambor rotativo para produzir enzimas celulolíticas por fermentação em estado sólido, utilizando o fungo termofílico Myceliophthora thermophila I1D3b e empregando bagaço de canade- açúcar e farelo de trigo como substratos. O desenvolvimento do projeto foi realizado em cinco etapas. A primeira consistiu em visualizar a movimentação e mistura, radial e axial, de fibras de bagaço de cana-de-açúcar misturadas com farelo de trigo, na proporção de 70 e 30% (peso), respectivamente, com a finalidade de avaliar as melhores condições de mistura fornecidas pelos componentes internos do reator. Esta avaliação foi realizada em dois equipamentos: um tambor rotativo de parede móvel de acrílico, de 30cm de diâmetro e 60cm de comprimento, com defletores longitudinais retos e um tambor de aço com agitação interna através de pás e dimensões similares ao anterior. No primeiro equipamento havia a possibilidade de trabalhar-se com ou sem um tubo interno simulador de aeração no biorreator. As variáveis adotadas nos ensaios foram frequência de rotação do tambor e grau de enchimento, e a resposta foi o número de rotações necessárias à homogeneidade radial e à dispersão axial. Os resultados mostraram que a mistura radial das partículas de bagaço de cana e farelo de trigo depende diretamente da quantidade de material carregado dentro do tambor e é independente da frequência de rotação. A análise da movimentação de partículas mostrou que, independentemente da velocidade de rotação, os experimentos realizados em presença do tubo simulador de aeração evidenciaram pontos de baixa movimentação em torno do tubo imerso. O regime de movimentação das partículas detectado não se encontra dentro dos regimes estabelecidos na literatura. A dispersão axial no tambor com agitação interna através de pás foi maior do que a do tambor rotativo com defletores, ... / Abstract: The main target of this thesis was to develop a rotating drum bioreactor to produce cellulolitic enzymes by solid-state fermentation, with the thermophilic fungus Myceliophtora thermophila I-1D3b cultivated in sugar cane bagasse and wheat bran. The project was developed in five steps. The first step consisted in the movement visualization of the mixture bagasse-bran, weight proportion 7:3, respectively, to assess the best operational conditions to the particle movement in face of the internal elements of the drum. This evaluation was performed in two equipments: a rotating-wall drum made of Plexiglas, 30cm diameter and 60cm length, with straight baffles, and a stainless-steel drum with internal agitation promoted by paddles, with similar dimensions to the previously described drum. In the former equipment an inner tube, immersed into the bed of particles, could be used, in order to simulate the insertion of air in the real bioreactor to be used in the fermentation process. In these experiments, the controlled variables were the rotation frequency and the filling degree, and the response variable was the number of rotations required to obtain radial and axial homogeneity of the particle concentrations. The results showed that the radial mixture was directly related the load of particles in the drum, and no dependence was observed on the rotation frequency. A quicker homogeneity was obtained using the paddle drum, although some agglomeration of the material was observed in the frontal region. The experiments carried out using the inner tube showed quite low particle velocities around the tube. The particle flow regime was distinct of any other reported in literature. The axial dispersion in the paddle drum was higher, although some concentration heterogeneity was observed, while for the wall-rotating drum the concentration was evenly uniform. The second step was to assess the water retention capacity by the particles, targeting homogeneous ... / Resumen: El objetivo general de este trabajo fue desarrollar un biorreactor de tambor rotativo para producir enzimas celulolíticas por fermentación en estado sólido, utilizando el hongo Myceliophthora thermophila I1D3b y empleando bagazo de caña y salvado de trigo como sustratos. El proyecto fue realizado en cinco grandes etapas. La primera consistió en visualizar el movimiento y mezcla, radial y axial, de fibras de bagazo de caña mezcladas con salvado de trigo en una proporción de 70 a 30%, respectivamente, con la finalidad de evaluar las mejores condiciones de mezclado ofrecidas por los componentes internos del reactor. Esta evaluación fue realizada en dos equipos: un tambor rotativo de pared móvil construido en acrílico con deflectores longitudinales rectos y un tambor de acero inoxidable con agitación interna a través de palas. El primer equipo tenía la posibilidad de trabajar con o sin tubo interno, el cual estaba inmerso en las partículas y su función era simular la inserción de aire en el biorreactor empleado en el proceso fermentativo. Las variables adoptadas en estos ensayos fueron frecuencia de rotación y carga de material dentro del tambor, la variable respuesta fue el número de rotaciones necesarias para obtener homogeneidad radial y axial. Los resultados mostraron que la mezcla radial depende directamente de la cantidad de material cargado en el tambor y es independiente de la frecuencia de rotación del mismo. En el tambor con agitación interna fue alcanzada la homogeneidad de forma más rápida, sin embargo, fue observada aglomeración de material en la parte frontal del equipo. El análisis del movimiento de partículas mostró que, independiente de la velocidad de rotación del tambor, los experimentos realizados en presencia del tubo interno simulador de aeración evidenciaron puntos de movimientos lentos en esta zona. En este trabajo, el régimen de movimiento detectado no se encuentra dentro de los regímenes ... / Doutor

Orientador: Vanildo Luiz Del Bianchi / Banca: Samara Ernandes / Banca: Rodrigo de Oliveira Moraes / Banca: Elias de Souza Monteiro Filho / Banca: Crispin Humberto Garcia Cruz / Resumo: A produção de café gera grande quantidade de resíduos, sendo os principais a casca produzida no tratamento da cereja de café pela via seca, a polpa gerada no processamento pela via úmida e a borra oriunda do processo de obtenção do café solúvel. Na atualidade, esses resíduos têm pouca utilização e são retornados ao solo ou queimados. Assim, este estudo tem como objetivo a adequação dos resíduos de café como substratos para processos fermentativos, assim como a avaliação da influência da fermentação fúngica em estado sólido na obtenção de compostos fenólicos a partir desses resíduos. Obtiveram-se diferentes resíduos da indústria de café, cascas das variedades Arábica e Robusta, provenientes do processamento seco, polpa e pergaminho do café Robusta, gerados no processamento úmido, e borra e torta de café, resíduos do processo de produção de café solúvel. Avaliou-se o conteúdo de proteínas, lipídeos e açúcares redutores nesses resíduos, demonstrando que a presença dessas macromoléculas os faz substratos apropriados para processos fermentativos. Foi avaliado o teor de compostos fenólicos totais, assim como a influência de diferentes solventes no processo de extração, estabelecendo-se que o solvente mais adequado foi a acetona. No processo fermentativo, foi utilizado inicialmente o fungo Penicillium purpurogenum e a casca da variedade Robusta como substrato. Neste processo, foi avaliada a presença de soro de queijo como meio de umidificação e foi determinado o teor de compostos fenólicos durante 14 dias. Observou-se aumento no teor de compostos fenólicos, atingindo a maior concentração entre o terceiro e quinto dia. A concentração inicial da suspensão de fungo no processo fermentativo, após cinco dias, teve influência no teor de compostos fenólicos, confirmando-se que, quando se utiliza uma concentração de esporos com um valor de 106, houve maio... / Abstract: Coffee production generates a large amount of residues. The principal ones are husk which is produced during the dry processing of coffee cherries, pulp, generated during the wet processing and spend coffee, originated during the process of soluble coffee preparation. Currently, these residues have little use and are returned to the soil or burned. This study aims to improve the knowledge of coffee residues as substrates for fermentation processes and evaluates the influence of fungal solid state fermentation to obtain phenolic compounds from these residues. Different residues were obtained in the coffee industry such as husk of Arabica and Robusta varieties, which are derived from the dry processing, pulp and parchment from Robusta coffee, generated in the wet processing, as well as spend coffee and coffee tart, residues of soluble coffee process. The content of proteins, lipids and reducing sugars in these residues were tested. The tests demonstrated that the presence of these macromolecules makes them suitable substrates for fermentation processes. The content of phenolic compounds and the influence of different solvents in its extraction process were tested and the result showed that the most suitable solvent was acetone. In the fermentation process, the fungus Penicillium purpurogenum and the Robusta husk working as a substrate were initially used. In this process the presence of whey to humidify the substrate was evaluated, and the content of phenolic compounds was determined during 14 days. There was an increase in the content of phenolic compounds reaching the highest concentration between the third and fifth day. After five days of fermentation, the initial concentration of the fungus suspension influenced the content of phenolic compounds. It was confirmed because when an inoculum of 106 spores/g dry substrate was used, it generated a higher concentration of phenolic compounds. Using these... / Doutor

Fármacos pouco solúveis tendem a possuir baixa biodisponibilidade. Diversos métodos têm sido estudados para promover o aumento da solubilidade de fármacos pouco solúveis. As dispersões sólidas têm sido pesquisadas como uma estratégia de aumentar a solubilidade e, portanto a biodisponibilidade de fármacos pouco solúveis em água, entretanto, os mecanismos pelos quais ocorre o aumento da solubilidade desses fármacos ainda não foram completamente elucidados e parecem variar da combinação do fármaco e do polímero, bem como do método de obtenção empregado. No presente estudo, utilizaram-se técnicas de caracterização do estado sólido, baseadas na interação da energia térmica e eletromagnética radiante com a matéria. Foi detectado que as interações que ocorrem entre a hidroclorotiazida e a polivinilpirrolidona se devem a ligações de hidrogênio que mantêm o fármaco disperso na matriz amorfa do polímero provocando um aumento da solubilidade em água. / Poorly water-soluble drug frequently has low bioavailability. Solid dispersions have been used to improve the solubility and bioavailability of poorly watersoluble drugs. However, the mechanisms underlying this phenomenon have not been show yet. In this study solid dispersions with hydrochlorothiazide and polyvinylpyrrolidone was prepared by evaporation method and characterized by dissolution test, differential scanning calorimetry and powder X Ray diffraction, in order to elucidate the mechanisms underlying the water solubility improve of drug. Our results show the polymer increasing the drug solubility by hydrogen bonding forming glassy solutions.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-05-19Bitstream added on 2014-06-13T20:56:26Z : No. of bitstreams: 1 martin_n_me_rcla.pdf: 594054 bytes, checksum: 3eb11fdae84b0f246f67f6ebbed3a1e0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os fungos, em função de suas características de reprodução e crescimento, adaptam-se a uma grande variedade de substratos, sendo excelentes decompositores de material orgânico. As pectinases produzidas por fungos termofílicos apresentam características importantes para aplicação em bioprocessos, como estabilidade ao pH e à temperatura. O tipo de processo fermentativo utilizado para a obtenção dessas enzimas influência a quantidade obtida e as propriedades das mesmas. O presente trabalho teve como objetivos isolar e identificar linhagens fúngicas termofílicas produtoras de pectinases e cultivá-las por FES e por FSM para a avaliação do potencial de produção de poligalacturonases, além de caracterizar a PG produzida. Foram coletadas amostras (0,5 g) de compostagem e depósitos de resíduos agrícolas e agro-industriais, as quais foram transferidas para tubos contendo pectina como única fonte de carbono. As linhagens fúngicas isoladas foram cultivadas a 45°C, por 120 horas em FES, utilizando-se como substratos, farelo de trigo (FT), bagaço de laranja industrializado (BL), bagaço de canade- açúcar (BC) e casca de laranja lavada (CL) e em FSM utilizando-se meio nutriente líquido contendo 1% de pectina como fonte de carbono. As amostras foram retiradas a cada 24 horas e a atividade enzimática foi avaliada a partir da quantificação do ácido galacturônico liberado por hidrólise de pectina citrus (1%). De um total de 40 amostras coletadas, foram isoladas 34 linhagens fúngicas entre as quais as maiores produtoras de poligalacturonases por FSM foram Thermomyces sp N4 (1,8 U/mL) e Scopulariopsis sp N7.1 (0,74 U/mL). As maiores produtoras de PG em FES foram as linhagens Thermomucor sp N31 (15 U/g), Aspergillus sp N12 (76,1 U/g) e Aspergillus sp N29 (64,7 U/g). A linhagem maior produtora de PG foi a Rhizomucor sp N31, em meio composto... / Fungi, due to their reproduction and growth characteristics, are well adapted to a large variety of substrates, being excellent decomposers of vegetal matter. Pectinases produced by thermophilic fungi exhibit important characteristics for application in bioprocesses, such as stability towards pH and temperature. The type of fermentation process used for the production of these enzymes has great influence on the amount of enzyme that is produced and on their properties. The goal of this work was to isolate and identify thermophilic fungal strains that produce pectinases and cultivate them in solid state fermentation (SSF) and in submerged fermentation (SmF) in order to evaluate their potential to produce polygalacturonases (PG), as well as to characterize the PG produced. Samples (0.5 g) were collected from piles of composting material and from deposits of agricultural and agro-industrial residues, which were transferred to tubes containing pectin as the only carbon source. The isolated fungal strains were cultivated at 45°C, for 120 hours in SSF, using wheat bran (WB), orange peel (OP), sugar cane bagasse (SB) and washed orange bagasse (WP) as substrates and in SmF, using a liquid nutrient medium containing 1.0% pectin as carbon source. Samples were taken every 24 hours and the enzymatic activity was assayed through the quantification of galacturonic acid released by citrus pectin (1.0%) hydrolysis. Of a total of 40 samples collected, 34 fungal strains were isolated, of which the best PG producers in SmF were Thermomyces sp N4 (1.8 U/mL) and Scopulariopsis sp N7.1 (0.74 U/mL). The best PG producers in SSF were Thermomucor sp N31 (15.0 U/g), Aspergillus sp N12 (76.1 U/g) and Aspergillus sp N29 (64.7 U/g). The strain with the most production of PG was Rhizomucor sp N31, in medium containing 50% WB and 50% WP in 24 hours of fermentation... (Complete abstract, click electronic address below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-15Bitstream added on 2014-06-13T20:37:28Z : No. of bitstreams: 1 silveira_t_me_jabo.pdf: 366901 bytes, checksum: f1454a85c646cbae035c2e1eaa9db16c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A utilização de subprodutos, ao invés de seus descartes, tem sido uma das principais estratégias para o aumento da sustentabilidade da produção agroindustrial. Em grande parte do Estado de São Paulo, as culturas da cana-de-açúcar e de citros convivem ocupando grandes áreas agrícolas e produzindo grandes quantidades de resíduos devido aos seus processamentos industriais. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação de 0, 20, 40, 60, 80 e 100 t.ha-1 de cinza de caldeira proveniente da queima de bagaço de cana-de-açúcar de uma indústria de concentrados de frutas cítricas sobre a atividade heterotrófica global e as principais características físico-químicas utilizadas para recomendação de adubação e correção da acidez de solos agrícolas. Um primeiro ensaio foi realizado em condições controladas de casa de vegetação utilizando sub-solo coletado em Latossolo Vermelho Escuro, textura arenosa e os tratamentos dispostos em delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro repetições. O solo foi incubado pelo período de 40 dias em temperatura de 25 ºC e umidade do solo variando entre 50-70% de poder de embebição. A atividade heterotrófica global foi incrementada pela adição da cinza de caldeira. A adição da cinza de caldeira também promoveu aumento do pH, dos teores de fósforo, cálcio e magnésio e dos valores da soma e saturação de bases, além de reduzir a acidez potencial. Em um segundo ensaio, realizado em condições de campo, a atividade heterotrófica global apresentou aumento proporcional ao aumento da dose de cinza aplicada aos 30 dias após a deposição, mas nenhum efeito significativo foi observado aos 90 dias. A adição de cinzas promoveu o aumento do teor de fósforo e potássio e diminuição da acidez potencial. Os resultados mostram que a utilização de cinza de caldeira proveniente da queima do bagaço... / The alternative use of residues has been one of the main strategies in the improvement of the sustainability in agro industry production. In the major parts of São Paulo State, the sugar-cane and citrus crops and its respective agro industries are sympatric and the mutual use of residues has been a very important regional strategy aiming the sustainability. So, the objectives of this work were to evaluate the effects of the application of 0, 20, 40, 60, 80 e 100 t.ha-1 of sugar-cane boiler bagasse ash produced as residue in a factory of concentrate citrus juice on the soil heterotrophic activity and soil characteristics used for fertilization and liming in agriculture. A first essays was carried out under green-house conditions using sub-soil collected in a sandy Latossol Vermelho Escuro and the ash doses were incorporated in the soli and incubated for 40 days under 25 °C and soil moisture varying between 50- 70% of the soil imbibitions capacity. The soil heterotrophic activity was increased by the ash incorporation. The addition of the ash increased the soil pH, the contents of phosphorus, potassium, calcium, magnesium and the values of the bases sum and saturation, but reduced the potential acidity and did not affected the soil contents of organic matter and sodium. In a second essay, conducted under field conditions on a sugar-cane crop area, the soil heterotrophic activity increased as the boiler ash dose was raised, at 30 days after the disposal, but no effects were observed at the 90th days. The soil ash disposal increased the increase of phosphorus and potassium contents and reduced the potential acidity of the soil. The results showed that the use of of sugarcane boiler bagasse ash produced as residue in a factory of concentrate citrus juice did not affected the heterotrophic activity in the soil and can be used as substitute of certain plant nutrients, specially phosphorus... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2017-10-03T11:55:00Z No. of bitstreams: 1 DissLAS.pdf: 1333707 bytes, checksum: 130c53c4b36b129960094efeec36e4c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-29T17:16:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLAS.pdf: 1333707 bytes, checksum: 130c53c4b36b129960094efeec36e4c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-29T17:16:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLAS.pdf: 1333707 bytes, checksum: 130c53c4b36b129960094efeec36e4c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-29T17:20:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLAS.pdf: 1333707 bytes, checksum: 130c53c4b36b129960094efeec36e4c7 (MD5) Previous issue date: 2017-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A source of great biotechnological potential for the production of enzymes are endophytic microorganisms. These microorganisms are capable of producing a wide variety of enzymes, among them phytase, which is responsible for phytate hydrolysis. The objective of this work was to evaluate the potential of endophytic fungi of the mangroves of the state of São Paulo for phytase production. Initially, a qualitative selection of 33 isolates with PSM (Phytase Screening Medium) and a second quantitative selection was carried out, in which the preselected fungi were submitted to solid state fermentation (SSF) for phytase production. Among the isolates evaluated, the fungus Aspergillus awamori 9(4) was selected, which presented phytase activity of 43.98 U/100g when submitted to SSF culture for 72 h with soybean meal as substrate. In order to improve phytase production, the use of wheat bran as substrate was evaluated, reaching an activity of 82.77 U/100g, under the same conditions of cultivation. The use of KH2PO4 as an inducer in phytase production and the use of dialysis for the removal of interfering ions from the crude extract in phytase activity were also evaluated. For the experiments performed without the inducer, the dialysis of the extract resulted in activities of 85.42 U/100g with soybean meal and 55.44 U/100g with wheat bran. For the experiments of cultivation with the inductor and then dialysed resulted in activities of 132.35 U/100g with soybean meal and 115.52 U/100g with wheat bran, indicating that the effect of the inducer is positive in the production of Phytase and that dialysis is important for enzyme activity. These results indicate that the endophytic fungus of the mangrove of the State of São Paulo is promising for the production of phytase enzyme, being unpublished the use of endophytic micro-organisms for the production of this enzyme. / Uma fonte de grande potencial biotecnológico para a produção de enzimas são os microrganismos endofíticos. Estes microrganismos são capazes de produzir grande variedade de enzimas, dentre elas a fitase, que é responsável pela hidrólise do fitato. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de fungos endofíticos dos manguezais do estado de São Paulo para a produção de fitase. Inicialmente foi realizada uma seleção qualitativa de 33 isolados com meio diferencial PSM (Phytase Screening Medium), e uma segunda seleção quantitativa, em que os fungos pré-selecionados foram submetidos à fermentação em estado sólido (FES) para produção de fitase. Dentre os isolados avaliados, selecionou-se o fungo Aspergillus awamori 9(4), tendo este apresentado atividade de fitase de 43,98 U/100g quando submetido a cultivo FES por 72 h com farelo de soja como substrato. A fim de melhorar a produção de fitase, avaliou-se o uso de farelo de trigo como substrato, atingindo assim atividade de 82,77 U/100g, sob as mesmas condições de cultivo. Avaliou-se também o uso de KH2PO4 como indutor na produção de fitase e o uso de diálise para a remoção de íons interferentes do extrato bruto na atividade de fitase. Para os experimentos realizados sem o indutor, a diálise do extrato resultou em atividades de 85,42 U/100g com farelo de soja e 55,44 U/100g com farelo de trigo. Já para os experimentos de cultivo com o indutor e em seguida dialisados resultaram em atividades de 132,35 U/100g com farelo de soja e 115,52 U/100g com farelo de trigo, indicando que o efeito do indutor é positivo na produção de fitases e que a diálise é importante para a atividade enzimática. Esses resultados indicam que o fungo endofítico do manguezal do Estado de São Paulo é promissor para a produção da enzima fitase, sendo inédito o uso de micro-organismos endofíticos para a produção desta enzima.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1720.pdf: 4158703 bytes, checksum: d197fddbfa3ae7e8430d0103d4b3bc96 (MD5) Previous issue date: 2007-10-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / Electrochemical sensors provide real time information of chemical compositions of molten metal. They can be used to improve the control of various metallurgical processes. One of the most successful and widely used electrochemical sensors is the oxygen sensor, based on zircônia solid electrolyte, usually used in steel making. Sensors are being developed for measurement of other chemical elements, but it is very costly and complicated to be produced. In order to solve this problem, in this work synthesis and assembly of Na-β-alumina and La-β-alumina based on solid electrolyte sensors were studied. For this, the phase of interest was prepared by the mixing of oxides, and characterized. Traditional ceramic forming processes, isostatic and slip casting, were used to produce the prototypes and their ceramic characteristics were evaluated. Both compositions did not present high density after sintering at 1600°C, reaching 90% theoretical density. This fact could be responsible for the break down during the application of the sensors. The Na-β- alumina sensor produced did not present a satisfactory performance for measuring the dissolved sulphur in liquid pig iron. On the other hand, the La-β- alumina sensor, despite of the secondary phase, showed good behavior in terms of response time (between 5 and 8 seconds) for measuring the dissolved sulphur in liquid pig iron at temperatures from 1440°C to 1460°C, with La2O2SO4 auxiliary electrode and three different reference electrodes. The signal response of EMF between 54 mV and 174 mV was measured in a measuring level from 32 ppm (weight) to 432 ppm (weight) of sulphur dissolved on the metal bath / Os sensores eletroquímicos podem fornecer informações das composições químicas em tempo real de metais fundidos. O sensor baseado em eletrólito sólido de zircônia utilizado no monitoramento de teores de oxigênio, principalmente na produção do aço, pode ser considerado como um bom exemplo de sucesso de um sensor eletroquímico. Sensores em desenvolvimento para outras aplicações, ou seja, para o monitoramento de teores de outros elementos químicos, são demasiadamente onerosos ou complexos em sua produção. Com o objetivo de gerar contribuição científica e tecnológica para este problema, a síntese e a montagem de sensores baseados em eletrólitos sólidos de Na-β-alumina e La-β-alumina foram estudados. Para isto, as fases de interesse foram preparadas por mistura de óxidos, em diversas condições de moagem e temperatura de calcinação, e caracterizadas. Dois processos tradicionais de conformação cerâmica, prensagem isostática e colagem de barbotinas, foram usados para a confecção dos protótipos, cujas características cerâmicas foram analisadas. Ambas as composições, preparadas pelos dois métodos de conformação, não apresentaram elevada densidade após sinterização à temperatura de 1600ºC, atingindo valores da ordem de 90% da densidade teórica. Este fato pode ter sido responsável pela ruptura dos protótipos durante a aplicação. O sensor baseado em Na-β-alumina, de maneira geral, não apresentou bom desempenho quando aplicado ao ensaio de medidas de enxofre em ferro líquido. Por outro lado, o sensor baseado em La-β-alumina, apesar da existência de segunda fase, obteve bom desempenho em medidas de teores de enxofre, em condições simuladas de ferro gusa em temperaturas entre 1440°C e 1460°C. Neste ensaio, cujo monitoramento foi realizado em 50 kg de ferro líquido de alta pureza e com adições controladas de enxofre, foram utilizados três tipos diferentes de eletrodo de referência e um eletrodo auxiliar de La2O2SO4. O tempo de resposta do sensor La-β-alumina variou entre 5 a 8 segundos, sendo que a FEM estável gerada foi entre 54mV e 174mV para a análise de teores de enxofre entre 32 ppm (em peso) a 432 ppm (em peso)

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5211.pdf: 7028059 bytes, checksum: 2b71fd3d4f3fed6da55ab40a9fca68e0 (MD5) Previous issue date: 2013-04-11 / Universidade Federal de Sao Carlos / Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs) are clean and efficient energy conversion devices, considered as one of the key enabling technologies for future hydrogen economy and for stationary power generation. However novel materials are needed for reducing the working temperature which limits the economic viability of fuel cells due to long-term stability problems. Ceria-based electrolytes, due to their high ionic conductivity with respect to traditional zirconia-based electrolytes, are amongst the most promising oxide-ion conductors to be used in intermediate temperature SOFCs operating at 500-700 ºC with high efficiency. The major difficulty in using ceria as electrolyte is related to Ce+4 to Ce+3 reductions, which occurs at low oxygen partial pressure and at high temperature (this is the electrolyte condition at the anode region). Another drawback in using ceria solid solutions is the poor sinterability which requires high temperatures (1400-1600 ºC) to achieve high densification (> 95%), makes the manufacturing process costly. Several approaches in research have been done to reduce the device working temperature and also the electrolyte sintering temperature. In the present work, the concomitant use of sintering aids (Co and Zn) and nanopowders was investigated. Besides this, three distinct processing routes were adopted and afterwards sintered by a two-step process. The sinterability, microstructure, electrical conductivity and electrolyte domain of Co or Zn-doped Ce0.8Gd0.2O1.9 samples were evaluated against the performance of undoped powders. Cobalt or zinc additions were effective as sintering aid allowing peak sintering temperatures about 950 °C to reach densifications in excess of 93%, showing no evidence for the presence of secondary phases. The electrical properties and microstructure were dependent of processing route, additives and sintering profile. The total conductivity at 800 °C of pressed samples sintered at 1200 °C-1000 °C/10h with 0,4 mol% Zn (6.7x10-2 S/cm) and 2 mol% Co (7.4x10-2 S/cm) were similar to undoped samples (7.2x10-2 S/cm), showing that Zn and Co had a positive effect on densification without compromising the electrical conductivity and electrolyte domain. / Pilha a combustível de óxido sólido (PaCOS) é um eficiente dispositivo de conversão de energia e tem sido considerada uma das principais tecnologias para inserção da economia de hidrogênio e para a geração de energia estacionária. Entretanto, devido à alta temperatura de operação deste dispositivo, o que o inviabiliza economicamente devido a problemas de estabilidade em longo prazo, faz com que haja uma intensa busca por novos materiais para reduzir a temperatura de operação. Eletrólitos sólidos de céria, devido à sua elevada condutividade iônica com relação aos eletrólitos de zircônia, estão entre os óxidos condutores iônicos mais promissores para PaCOS de temperatura intermediária, operando a 500-700 ºC com alta eficiência. Entretanto, a maior dificuldade em se utilizar céria está relacionada com a redução de Ce4+ em Ce3+ que ocorre em altas temperaturas e baixas pressões parciais de oxigênio (região do anodo à qual o eletrólito é submetido). Outra desvantagem na utilização de soluções sólidas de céria é a baixa sinterabilidade que requer altas temperaturas (1400-1600 ºC) para atingir elevadas densificações (> 95%) onerando o processo de fabricação. Vários enfoques têm sido dados às pesquisas visando diminuir a temperatura de operação do dispositivo e também da temperatura de sinterização dos eletrólitos. No presente trabalho o enfoque foi diminuir a temperatura de sinterização utilizando nanopós processados de diferentes maneiras associado ao uso de aditivos de sinterização (Co e Zn). Foram avaliadas a sinterabilidade, microestrutura, condutividade elétrica e domínio eletrolítico de amostras de Ce0,8Gd0,2O1,9 puro e com Co ou Zn. Os aditivos de sinterização foram eficazes permitindo temperaturas de pico de sinterização de 950 °C com densificações acima de 93% e sem evidência de presença de fases secundárias. As propriedades elétricas e microestruturais foram dependentes do tipo de processamento, aditivos e perfil de sinterização. A condutividade total a 800 °C de amostras sinterizadas a 1200 ºC-1000 ºC/10h com 0,4% mol de Zn (6,7x10-2 S/cm) e 2% mol de Co (7,4x10-2 S/cm) foram similares a de amostras não dopadas (7,2x10-2 S/cm), indicando que Zn e Co teve um efeito positivo sobre a densificação sem comprometer a condutividade elétrica e o domínio eletrolítico.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2745.pdf: 6505908 bytes, checksum: b10681704584d901b3128eb78dd7d173 (MD5) Previous issue date: 2009-02-20 / Universidade Federal de Sao Carlos / In the attempt to find new electrolyte materials for Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) that works at low temperature, perovskite-type materials have been intensively investigated. These materials have favorable crystal structure for the creation of oxygen vacancies since a variety of elements can be accommodate in the crystal lattice. Among these materials stands out LaAlO3-based perovskite which, when adequately doped, presents considerable ionic conductivity. However, in spite of doped LaAlO3 presents high ionic conductivity, it also presents p-type electronic conductivity under oxidizing conditions, which would limit his use as electrolyte. In this work, powders of pure LaAlO3 and Sr, Ca and Ba-doped individually and, in the case of Sr, also Pr and Mn-co-doped, were prepared by oxide mixture through successive calcinations. Samples, obtained via isostatic pressing, were sintered at 1500 and 1600 °C in air during 6 h of soaking time. Sintered samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and impedance spectroscopy. Among the different kind of dopants (Ca, Ba and Sr), the Sr-doped sample was that one which had the higher conductivity, both the grain (σgrain = 1,8x10-2 S/cm at 800 °C) and total (σtotal = 9,3x10-3 S/cm at 800 °C) conductivity. Sr- and Pr-doped samples presented higher ionic conductivity than Pr-undoped samples (σtotal = 2,3x10-2 S/cm at 800 °C). This increase was attributed to the highest oxygen vacancy mobility since the presence of Pr+3 in crystal lattice did not introduce additional oxygen vacancies. The Mn co-doping generated samples with high electronic conductivity. It was also observed that all of the samples presented two common features: the total conductivity is controlled by the grain boundary, i. e., the grain boundary is more resistive than the grain, and the microstructures are two-phase and the majority phase is dopant depend. / Na tentativa de encontrar novos materiais de eletrólito para Pilhas a Combustível de Óxido Sólido (PaCOS) que operem em baixas temperaturas, materiais tipo perovskita tem sido extensamente investigados. Estes materiais possuem estrutura cristalina favorável para a formação de vacâncias de oxigênio uma vez que uma variedade de elementos podem ser acomodados na rede cristalina. Dentre estes materiais destaca-se a perovskita LaAlO3 que, quando apropriadamente dopada, apresenta condutividade iônica considerável. Entretanto, apesar de LaAlO3 dopado apresentar elevada condutividade iônica, ele também apresenta condução eletrônica do tipo p sob condições oxidantes, o que limitaria seu uso como eletrólito. Nesta dissertação, pós de LaAlO3 puro, dopado com Sr, Ca e Ba individualmente e, no caso do Sr, também co-dopado Pr e Mn, foram preparados através de mistura de óxidos via calcinações sucessivas. Amostras, obtidas por prensagem isostática, foram sinterizadas a 1500 e 1600 °C com patamar de 6 horas. Amostras sinterizadas foram caracterizadas por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância. Entre os diferentes tipos de dopantes (Ca, Ba e Sr), a amostra dopada com Sr foi a que apresentou maior condutividade, tanto do grão (σgrão=1,8x10-2 S/cm a 800 °C) como total (σtotal=9,3x10-3 S/cm a 800 °C). Amostras dopadas com Sr e Pr apresentaram maior condutividade iônica do que amostras sem Pr (σtotal=2,3x10-2 S/cm a 800 °C). Este aumento foi atribuído à maior mobilidade do íon oxigênio visto que a presença de Pr+3 na rede cristalina não introduz vacâncias adicionais de oxigênio. A co-dopagem com Mn gerou amostras com elevada condutividade eletrônica. Foi observado também que todas as amostras apresentaram duas características comuns: a condutividade total é controlada pelo contorno de grão, isto é, o contorno de grão é mais resistivo que o grão, e as microestruturas são bifásicas sendo que a fase majoritária depende do dopante.