O objetivo desse trabalho foi avaliar estratégias de imobilização de lipases produzidas pelo fungo endofítico Cercospora kikuchii através do uso de suportes não convencionais (subprodutos agroindustriais e quitosana). Investigou-se o uso de equipamentos de secagem (estufa, leito de jorro, leito fluidizado, liofilizador e \"spray dryer\") para desidratação dos derivados imobilizados obtidos. A imobilização por ligação covalente, usando glutaraldeído, epicloridrina e metaperiodato de sódio como agentes ligantes, apresentou valores para retenção da atividade enzimática superiores à imobilização por adsorção e encapsulação. Nos ensaios de imobilização utilizando glutaraldeído e secagem em leito de jorro, os melhores valores obtidos foram para a celulose microcristalina com retenção da atividade enzimática de 179,1%, seguido da casca de arroz 173,9%. A palha de milho foi o melhor suporte na imobilização covalente e secagem em estufa, com retenção de mais de 100% da atividade enzimática inicial. Na secagem por liofilização houve destaque para a casca de arroz (163,6%) seguida de palha de milho (157,2%) e cana de açúcar (154,6%). Utilizando quitosana como suporte e secagem em leito fluidizado, o valor para a retenção da atividade enzimática foi de 93,9% empregando-se o glutaraldeído como agente ligante. Na secagem do sistema quitosana-lipase em estufa a retenção da atividade enzimática foi de 68,2% e para secagem por liofilização esse valor foi superior a 80,0%. Realizou-se a caracterização dos materiais utilizados como suportes e estes apresentaram área superficial relativamente alta, elevada porosidade e estrutura constituída de macroporos. Estas características foram importantes por proporcionar a obtenção da enzima imobilizada com alta retenção da atividade catalítica. Alguns parâmetros bioquímicos e cinéticos da lipase na forma livre foram diferentes da lipase imobilizada. A alteração mais evidente foi a afinidade ao substrato (Km), que se mostrou dependente do protocolo de imobilização utilizado. Avaliou-se o potencial de aplicação biotecnológica dos derivados imobilizados que apresentaram maior retenção da atividade enzimática. Para a lipase imobilizada em casca de arroz o rendimento de transesterificação (produção de biodiesel) foi superior a 96,0% após 72 horas de reação enquanto que para as microesferas de quitosana esse valor foi atingido após 120 horas. Os produtos obtidos da transesterificação do óleo de coco estão de acordo com a especificação da Agência Nacional de Petróleo (ANP). Na avaliação da atividade de esterificação, a máxima concentração de butirato de butila foi obtida após 6 horas de reação, correspondendo a uma taxa de conversão de aproximadamente 99,0%, quando utilizou-se quitosana como suporte. Para o uso da casca de arroz, a máxima concentração de butirato de butila foi obtida também após 6 horas de reação, correspondendo a uma taxa de conversão de 92,5%. Este trabalho demonstrou que suportes de baixo custo permitiram a obtenção de derivados imobilizados com características semelhantes àqueles obtidos com o uso de polímeros sintéticos, os quais apresentaram excelente potencial para síntese de biodiesel e de butirato butila. / The objective of this study was to evaluate strategies for immobilization of lipases produced by the endophytic fungus Cercospora kikuchii through the use of unconventional supports (agroindustrial by-products and chitosan). The use of different drying process (oven, spouted bed, fluidized bed, freeze drying and spray drying) for dehydration of immobilized derivatives obtained by adsorption, covalent binding and encapsulation was investigated. The covalent immobilization (using glutaraldehyde, epichlorohydrin and sodium metaperiodate as crosslinking agents) was the best process for the enzymatic activity retention. For covalent immobilization using glutaraldehyde and spouted bed drying, the best values were obtained for microcrystalline cellulose with enzymatic activity retention of 179.1%, followed by rice husk and corn straw with 173.9% and 169.8%, respectively. Corn stover was the best support in the covalent immobilization and oven drying, with retention 100.0% of the initial enzyme activity. For freeze-drying rice husk was the best support (163.6%) followed by corn stover (157.2%), sugar cane bagasse (154.6%) and corn cob (129.5%). Utilizing chitosan as support and fluidized bed drying, the value for the retention of enzymatic activity was 93.9% employing glutaraldehyde as activating agent. For chitosan-lipase drying using oven, the enzymatic activity retention was 68.2% and using freeze-drying the retention of enzymatic activity was higher than 80.0%. The support characterization was carried out and showed high surface area, high porosity and macropore structure. These characteristics were important for providing immobilized derivatives with high catalytic activity retention. Some biochemical and kinetic parameters of lipase in free form were different from the immobilized lipase. The most important changes was the substrate affinity (Km) which was dependent of immobilization protocol used. The last experimental part of this study was the biotechnological applications of the best immobilized derivatives produced. For the immobilized lipase onto rice husk the transesterification yield (biodiesel production) was above 96.0% after 72 hours of reaction while for the use of chitosan microspheres this value was reached after 120 hours. The viscosity values for the biodiesel samples are in accordance with specifications recommended by Brazilian Petroleum Agency (ANP) to be used as biofuel. The immobilized derivatives catalytic power was measured in terms of esterification activity too. The maximum concentration for butyl butyrate was obtained after 6 hours, corresponding to conversion rate of 99.0% when chitosan was used as support. Using rice husk, the maximum butyl butyrate concentration was obtained after 6 hours of reaction, corresponding to conversion rate of 92.5%. This work demonstrated that cheap supports are biocompatible with lipases, rendering immobilized derivatives with characteristics similar to or better than those previously obtained with synthetic polymers. The immobilized derivatives showed excelente potential for biodiesel production and butyl butyrate synthesis.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-01-30T12:24:19Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 605461 bytes, checksum: e147ffe79147860c37a2b571b23b9cbc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T12:24:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 605461 bytes, checksum: e147ffe79147860c37a2b571b23b9cbc (MD5) Previous issue date: 2016-03-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The cashew (Anacardium occidentale L.) is a tropical, popular and well accepted fruit, due its nutritional characteristics and sensory attributes. The processing of the cashew pseudo-fruit (also called peduncle) generates the main byproduct which represent up to 20% of the total weight of the pseudo-fruit. In the last years, studies verifying the prebiotic potential of the byproducts from the processing of the cashew peduncle are scarce or nonexistent. In this context, the present study aimed to evaluate in vitro the prebiotic effects of a lyophilized powder obtained from the byproduct of the cashew peduncle (named CAP) against different probiotic strains of Lactobacillus, such as: L. acidophillus LA-05, L. casei L-26 and L. paracasei L-10. The growth and viable cell numbers of the Lactobacillus strains were monitored in Mann, Rogosa and Sharpe (MRS) broth containing CAP (20 g/L), glucose (20 g/L) and fructooligosaccharides – FOS (20 g/L), during 48 h. Some parameters related to the metabolic activity of the probiotic strains, cultivated in these different culture media, were evaluated, such as pH, production of organic acids and consumption of sugars. Similar viable cell count for each tested Lactobacillus strain in the different culture media were observed, count reached 8.5 - 9.0 log CFU/mL and pH values at approximately 4.0 after 48 h of cultivation. The growth of these Lactobacillus strains in MRS broth containing glucose, FOS or CAP resulted in a decrease of pH, production of organic acids (acetic, citric, malic, formic and lactic) and consumption of sugars (glucose, fructose and maltose) during the incubation time, indicating an intense bacterial metabolic activity. Overall, the tested Lactobacillus strains showed similar capability to ferment the FOS and the CAP, although some differences related to the production of organic acids and consumption of sugars were detected. The results showed that the CAP possesses a prebiotic potential effect toward Lactobacillus strains. These findings may stimulate the agro-industrial sector to valorize the byproducts from the cashew pseudo-fruit processing as an added-value ingredient to the food industry. / O caju (Anacardium occidentale L.) é uma fruta tropical, amplamente difundida e valorizada, tanto por suas características nutricionais quanto pelos seus atributos sensoriais. O principal subproduto gerado do caju decorre do processamento do seu pedúnculo (pseudofruto), representando até 20% do peso total do pseudofruto. Com base nesse contexto, esse estudo teve por objetivo avaliar in vitro os efeitos prebióticos de um pó liofilizado obtido a partir do subproduto do pedúnculo do caju (denominado CAP) frente a diferentes cepas probióticas de Lactobacillus, a citar: L. acidophillus LA-05, L. casei L-26 e L. paracasei L-10. O crescimento e o número de células viáveis das cepas de Lactobacillus foram monitorados em caldo de Mann, Rogosa e Sharpe (MRS), contendo o CAP (20 g/L), glicose (20 g/L) e frutooligossacarídeos - FOS (20 g/L), durante um período de 48 h. Também foram avaliados alguns parâmetros relacionados à atividade metabólica das cepas probióticas ensaiadas quando cultivadas nos diferentes meios de cultura, como os valores de pH, produção de ácidos orgânicos e o consumo de açúcares. Para cada cepa de Lactobacillus ensaiada, foram observadas contagem similares de células viáveis nos diferentes meios de cultivo, sendo alcançadas contagens entre 8.5 – 9.0 log UFC/mL e valores de pH em torno de 4.0, ao final do cultivo de 48 h. O cultivo de todas as cepas de lactobacilos em MRS contendo glicose, FOS ou CAP resultou em decréscimos de pH, produção de ácidos orgânicos (acético, cítrico, málico, fórmico e lático) e consumo de açúcares (glicose, frutose e maltose) ao longo do tempo de incubação avaliado, indicando intensa atividade metabólica bacteriana. Em geral, todas as cepas de lactobacilos testadas apresentaram capacidade semelhante para fermentar FOS e CAP, embora algumas diferenças quantitativas relacionadas com a produção de ácidos orgânicos e consumo de açúcares tenham sido detectadas. Os resultados deste estudo mostraram que o CAP possui potencial prebiótico frente a cepas de Lactobacillus. Estes resultados podem estimular o setor agro-industrial para valorizar os subprodutos do processamento do pendúnculo do caju como um ingrediente com valor agregado para a indústria de alimentos.

O objetivo desse trabalho foi avaliar estratégias de imobilização de lipases produzidas pelo fungo endofítico Cercospora kikuchii através do uso de suportes não convencionais (subprodutos agroindustriais e quitosana). Investigou-se o uso de equipamentos de secagem (estufa, leito de jorro, leito fluidizado, liofilizador e \"spray dryer\") para desidratação dos derivados imobilizados obtidos. A imobilização por ligação covalente, usando glutaraldeído, epicloridrina e metaperiodato de sódio como agentes ligantes, apresentou valores para retenção da atividade enzimática superiores à imobilização por adsorção e encapsulação. Nos ensaios de imobilização utilizando glutaraldeído e secagem em leito de jorro, os melhores valores obtidos foram para a celulose microcristalina com retenção da atividade enzimática de 179,1%, seguido da casca de arroz 173,9%. A palha de milho foi o melhor suporte na imobilização covalente e secagem em estufa, com retenção de mais de 100% da atividade enzimática inicial. Na secagem por liofilização houve destaque para a casca de arroz (163,6%) seguida de palha de milho (157,2%) e cana de açúcar (154,6%). Utilizando quitosana como suporte e secagem em leito fluidizado, o valor para a retenção da atividade enzimática foi de 93,9% empregando-se o glutaraldeído como agente ligante. Na secagem do sistema quitosana-lipase em estufa a retenção da atividade enzimática foi de 68,2% e para secagem por liofilização esse valor foi superior a 80,0%. Realizou-se a caracterização dos materiais utilizados como suportes e estes apresentaram área superficial relativamente alta, elevada porosidade e estrutura constituída de macroporos. Estas características foram importantes por proporcionar a obtenção da enzima imobilizada com alta retenção da atividade catalítica. Alguns parâmetros bioquímicos e cinéticos da lipase na forma livre foram diferentes da lipase imobilizada. A alteração mais evidente foi a afinidade ao substrato (Km), que se mostrou dependente do protocolo de imobilização utilizado. Avaliou-se o potencial de aplicação biotecnológica dos derivados imobilizados que apresentaram maior retenção da atividade enzimática. Para a lipase imobilizada em casca de arroz o rendimento de transesterificação (produção de biodiesel) foi superior a 96,0% após 72 horas de reação enquanto que para as microesferas de quitosana esse valor foi atingido após 120 horas. Os produtos obtidos da transesterificação do óleo de coco estão de acordo com a especificação da Agência Nacional de Petróleo (ANP). Na avaliação da atividade de esterificação, a máxima concentração de butirato de butila foi obtida após 6 horas de reação, correspondendo a uma taxa de conversão de aproximadamente 99,0%, quando utilizou-se quitosana como suporte. Para o uso da casca de arroz, a máxima concentração de butirato de butila foi obtida também após 6 horas de reação, correspondendo a uma taxa de conversão de 92,5%. Este trabalho demonstrou que suportes de baixo custo permitiram a obtenção de derivados imobilizados com características semelhantes àqueles obtidos com o uso de polímeros sintéticos, os quais apresentaram excelente potencial para síntese de biodiesel e de butirato butila. / The objective of this study was to evaluate strategies for immobilization of lipases produced by the endophytic fungus Cercospora kikuchii through the use of unconventional supports (agroindustrial by-products and chitosan). The use of different drying process (oven, spouted bed, fluidized bed, freeze drying and spray drying) for dehydration of immobilized derivatives obtained by adsorption, covalent binding and encapsulation was investigated. The covalent immobilization (using glutaraldehyde, epichlorohydrin and sodium metaperiodate as crosslinking agents) was the best process for the enzymatic activity retention. For covalent immobilization using glutaraldehyde and spouted bed drying, the best values were obtained for microcrystalline cellulose with enzymatic activity retention of 179.1%, followed by rice husk and corn straw with 173.9% and 169.8%, respectively. Corn stover was the best support in the covalent immobilization and oven drying, with retention 100.0% of the initial enzyme activity. For freeze-drying rice husk was the best support (163.6%) followed by corn stover (157.2%), sugar cane bagasse (154.6%) and corn cob (129.5%). Utilizing chitosan as support and fluidized bed drying, the value for the retention of enzymatic activity was 93.9% employing glutaraldehyde as activating agent. For chitosan-lipase drying using oven, the enzymatic activity retention was 68.2% and using freeze-drying the retention of enzymatic activity was higher than 80.0%. The support characterization was carried out and showed high surface area, high porosity and macropore structure. These characteristics were important for providing immobilized derivatives with high catalytic activity retention. Some biochemical and kinetic parameters of lipase in free form were different from the immobilized lipase. The most important changes was the substrate affinity (Km) which was dependent of immobilization protocol used. The last experimental part of this study was the biotechnological applications of the best immobilized derivatives produced. For the immobilized lipase onto rice husk the transesterification yield (biodiesel production) was above 96.0% after 72 hours of reaction while for the use of chitosan microspheres this value was reached after 120 hours. The viscosity values for the biodiesel samples are in accordance with specifications recommended by Brazilian Petroleum Agency (ANP) to be used as biofuel. The immobilized derivatives catalytic power was measured in terms of esterification activity too. The maximum concentration for butyl butyrate was obtained after 6 hours, corresponding to conversion rate of 99.0% when chitosan was used as support. Using rice husk, the maximum butyl butyrate concentration was obtained after 6 hours of reaction, corresponding to conversion rate of 92.5%. This work demonstrated that cheap supports are biocompatible with lipases, rendering immobilized derivatives with characteristics similar to or better than those previously obtained with synthetic polymers. The immobilized derivatives showed excelente potential for biodiesel production and butyl butyrate synthesis.

The objective of this research was to evaluate the effect of increasing levels of substitution of sorghum silage by wet brewery residue (RUC) on the physical-chemical and sensorial characteristics of the meat of lambs finished in confinement. Twenty-four male, uncastrated, Suffolk lambs from single birth and kept in individual stalls were used. The treatments were constituted by four levels of substitution of sorghum silage by brewery residue being: 0; 33.5; 66.5 and 100% replacement. A voluminous: concentrate ratio of 50:50, based on MS, was used. The concentrate consisted of disintegrated corn, soybean meal and mineral mixture. Diets were isoprotein containing 18.81% PB. The animals were slaughtered when they reached the body condition score established in 3. The weight and proportion of fat increased linearly (P≤0.05) while the proportion of muscle decreased linearly (P≤0.05) in the carcass of the animals With the increase of RUC inclusion in the diets. The lambs' centesimal composition was not influenced by the RUC levels (P> 0.05), except for the ash content that presented increasing linear behavior (P≤0.05). There was no influence (P> 0.05) on the use of RUC on pH, cooking losses and lambs meat texture profile. The shear force decreased linearly (P≤0.05). Regarding meat color, the luminosity (L*) and the intensity of red (a*) were not influenced by the inclusion of RUC. The yellow intensity (b*) increased linearly (P≤0.05). Regarding attributes related to sensory analysis of lamb meat, no effect (P> 0.05) of inclusion of RUC in diets was observed. The use of RUC as a bulky food replacing sorghum silage in confined lamb diets allows the main physical-chemical and sensorial characteristics related to meat quality to be kept within the normal standards obtained for the ovine species. / O objetivo dessa pesquisa foi avaliar o efeito de níveis crescentes de substituição da silagem de sorgo por resíduo úmido de cervejaria (RUC) sobre as características físico-químicas e sensoriais da carne de cordeiros terminados em confinamento. Foram utilizados 24 cordeiros machos, não castrados, da raça Suffolk, oriundos de parto simples e mantidos em baias individuais. Os tratamentos foram constituídos por quatro níveis de substituição de silagem de sorgo por resíduo de cervejaria sendo: 0; 33,5; 66,5 e 100% de substituição. Utilizou-se uma relação volumoso:concentrado de 50:50, em base da MS. O concentrado era constituído por milho desintegrado, farelo de soja e mistura mineral. As dietas eram isoprotéicas, contendo 18,81% de PB. Os animais foram abatidos quando atingiram o escore de condição corporal estabelecido em 3. O peso e a proporção de gordura aumentaram linearmente (P≤0,05) enquanto que a proporção de músculo diminuiu linearmente (P≤0,05) na carcaça dos animais com o incremento da inclusão de RUC nas dietas. A composição centesimal da carne dos cordeiros não foi influenciada pelos níveis de RUC (P>0,05), exceto o conteúdo de cinzas que apresentou comportamento linear crescente (P≤0,05). Não houve influência (P>0,05) do uso do RUC sobre o pH, as perdas por cozimento e perfil de textura da carne dos cordeiros. Já a força de cisalhamento diminuiu linearmente (P≤0,05). Em relação à cor da carne, a luminosidade (L*) e a intensidade de vermelho (a*) não foram influenciados pela inclusão de RUC. Já a intensidade de amarelo (b*) aumentou linearmente (P≤0,05). Quanto aos atributos relacionados a análise sensorial da carne dos cordeiros, não foi observado efeito (P>0,05) da inclusão do RUC nas dietas. A utilização de RUC como alimento volumoso em substituição a silagem de sorgo em dietas de cordeiros confinados permite que as principais características físico-químicas e sensoriais relacionadas com a qualidade da carne sejam mantidas dentro dos padrões normais obtidos para a espécie ovina.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to evaluate carcass and meat characteristics of lambs from two genetic groups fed diets with different inclusions of soybean hulls in replacement of forage. Forty uncastrated male lambs were used, 20 from the Texel breed and 20 from Ideal breed, weaned approximately at 60 days and housed in individual pens were randomly divided into four groups according to the level of inclusion of soybean hulls in the diet: 0%, 33.5%, 66.5% and 100% of soybean hulls in replacement of sorghum silage. Lambs were slaughtered when they reached 60% of maturity body weight, 27 kg for Ideal breed animals and 32 kg for the Texel breed animals, being determined qualitative and quantitative carcass and meat. Texel lambs had higher average daily weight gain and carcass yield (P<0,05), being higher when it raises the level of soybean hulls. The genetic group did not affect the variables related to fat deposition as marbling, greasing state and subcutaneous fat thickness. The Texel breed, presented greater morphometric measurements of carcass (P<0,05) when compared with Ideal animals. The racial group did not alter the relative weight of the carcass cuts (P>0,05), however affects the tissue composition. Shoulder was the cut that best predicts the total carcass tissue composition of Texel and Ideal lambs. The genetic group affects the protein content of the meat, being superior to the animals of the Texel. The inclusion level of soybean hulls exerts influence on the moisture content of lamb meat. The race affected the pH, temperature, color, odor and cooking losses from lamb meat (P<0,05). The highest levels of soybean hulls result in changes in the texture profile, in lighter meat, with softer flavor and terderness. The race and the level of soybean hulls not affect the cholesterol content (P<0,05). Among the identified fatty acids, only conjugated linoleic acid had significant difference between the two breeds, being superior to the animals of the Texel breed. / O objetivo deste estudo foi avaliar as características da carcaça e da carne de cordeiros de dois grupos genéticos submetidos a dietas com diferentes inclusões de casca de soja em substituição ao volumoso. Foram utilizados 40 cordeiros machos não castrados, sendo 20 provenientes da raça Texel e 20 da raça Ideal, desmamados aproximadamente aos 60 dias e confinados em baias individuais, distribuídos aleatoriamente em quatro grupos de acordo com o nível de inclusão de casca de soja na dieta: 0%, 33,5%, 66,5% e 100% de casca de soja em substituição a silagem de sorgo. Os cordeiros foram abatidos quando alcançaram 60% do peso vivo a maturidade, ou seja, 27 kg para os animais da raça Ideal e 32 kg de peso vivo para os da raça Texel, sendo determinadas as características qualitativas e quantitativas da carcaça e da carne. Cordeiros da raça Texel apresentaram maior ganho médio diário de peso e rendimentos de carcaças (P<0,05), sendo superior quando se eleva o nível de casca de soja. O grupo genético não afetou as variáveis relacionadas a deposição de gordura como marmoreio, estado de engorduramento e espessura de gordura subcutânea. A raça Texel, apresentou maiores medidas morfométricas da carcaça (P<0,05) quando comparadas com animais Ideal. O grupo racial não alterou o peso relativo dos cortes da carcaça (P>0,05), entretanto afetou a composição tecidual. A paleta é o corte que melhor prediz a composição tecidual total da carcaça de cordeiros Texel e Ideal. O grupo genético afetou o teor de proteína da carne, sendo superior para os animais da raça Texel. O nível de inclusão de casca de soja exerceu influencia no teor de umidade da carne dos cordeiros. A raça afetou os valores de pH, temperatura, cor, odor e perdas ao cozimento da carne dos cordeiros (P<0,05). Os maiores níveis de casca de soja resultaram em mudanças no perfil de textura, em carne mais clara, de sabor mais fraco e com maior maciez. A raça e o nível de casca de soja não afetaram o teor de colesterol (P<0,05). Dentre os ácidos graxos identificados, somente o ácido linoléico conjugado apresentou diferença entre as raças estudadas, sendo superior para os animais da raça Texel.

Este trabalho tem por objetivo o estudo de concretos leves com agregados inovadores de argila vermelha calcinada e subprodutos agroindustriais. A argila utilizada na pesquisa foi caracterizada por meio das técnicas de limites de liquidez (LL) e plasticidade (LP), análise granulométrica, análise química e difração de raios X (DRX). Foram confeccionados corpos de prova de argila vermelha calcinada com incorporações de serragem de madeira, cinza do bagaço da cana-de-açúcar e silicato de sódio. Os corpos de prova de argila vermelha calcinada, queimados à temperatura de 900 °C, foram caracterizados por meio da avaliação da retração linear, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, expansão por umidade e resistência à compressão. Após a caracterização dos corpos de prova de argila vermelha calcinada, foram produzidos dois tipos de agregados, sendo o primeiro composto por 57% de argila e 43% de cinza do bagaço de cana-de-açúcar, conformados com água e silicato de sódio (proporção 1:1), e o segundo composto por 70% de argila e 30% de serragem de madeira. Os corpos de prova de concreto leve foram caracterizados pelos ensaios de slump, massa específica fresca, resistência à compressão, módulo de deformação, retração por secagem, absorção de água, índice de vazios e massa específica aparente e condutividade térmica. Os resultados desta pesquisa indicam a viabilidade da produção de agregados leves de argila vermelha calcinada com incorporações de subprodutos agroindustriais para utilização em concretos, uma vez que, mesmo com grande quantidade de utilização de subprodutos agroindustriais na produção dos agregados leves, os concretos produzidos com esses agregados apresentaram características similares aos concretos produzidos com agregados comerciais, apresentando um ganho econômico e energético significativo. / This paper aims to study lightweight concrete with innovative calcined clay lightweight aggregates made with agro-industrial by-products. The clay used in this research was characterized by techniques of liquid and plastic limits, particle size analysis, chemical analysis and X-ray diffraction (XRD). Calcined clay specimens were made with incorporations of wood sawdust, sugar cane ash and sodium silicate. These specimens, burned at a temperature of 900°C, were characterized by evaluating of linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, specific mass, moisture expansion and compressive strength. After characterization of calcined clay specimens, two types of calcined clay lightweight aggregates with agro-industrial by-products were produced, wherein the first made with 57% of clay and 43% of sugar cane ash, mixed with water and sodium silicate (proportion 1:1) and the second made with 70% clay and 30% wood sawdust, mixed with water and burned at 900 °C. Specimens of lightweight concrete were characterized by slump test, fresh specific mass, compressive strength, modulus of elasticity, water absorption, voids and bulk density and thermal conductivity. Results of this research indicates the viability to produce calcined clay lightweight aggregates made with agro-industrial by-products to use in concrete, even using large amount of agro-industrial by-products, once concretes made with lightweight aggregates with agro-industrial by-products presented similar characteristics than those made with commercial aggregates, presenting significant energetic gain.

Atualmente, milhões de toneladas de subprodutos são produzidas durante o processamento de alimentos pelas agroindústrias. A maioria deles é rica em compostos bioativos, principalmente os fenólicos, os quais são responsáveis por várias atividades biológicas. Assim, este trabalho teve como objetivos avaliar o conteúdo de compostos fenólicos totais e a atividade antioxidante de três subprodutos agroindustriais engaço e bagaço de uva (Vitis vinifera) da variedade Cabernet Sauvignon e película de amendoim (Arachis hypogaea) , otimizar o processo de extração de compostos bioativos e selecionar o subproduto de maior potencial para a realização do fracionamento e isolamento bioguiado dos compostos responsáveis pela atividade antioxidante. Os subprodutos foram coletados no primeiro semestre de 2010, congelados e liofilizados. O conteúdo de compostos fenólicos totais dos extratos foi determinado pelo método de Folin-Ciocalteu e o potencial antioxidante durante a otimização do processo de extração foi avaliado pelo método de sequestro do radical DPPH. O processo de otimização da extração de compostos antioxidantes foi realizado primeiramente usando modelos univariáveis e, em seguida, foi desenvolvido planejamento fatorial 22 utilizando como variáveis a concentração de solvente e a temperatura de extração. Na última etapa do processo de otimização da extração, foi feito experimento utilizando ultrassom. Para os três subprodutos, observou-se maior sequestro do radical DPPH com o aumento da temperatura de extração e concentração de acetona. As melhores condições para a extração de compostos com atividade antioxidante foram concentração de acetona de 60% e temperatura de extração de 70oC em banho termostatizado. A partir dos resultados obtidos neste estudo, foi feito o isolamento bioguiado dos compostos bioativos da película de amendoim, pois foi o subproduto que apresentou o maior teor de compostos fenólicos e a maior atividade antioxidante. O extrato bruto da película de amendoim foi primeiramente purificado utilizando a resina Amberlite XAD2 para gerar duas frações, as quais foram denominadas frações metanólica (Fr-Met) e aquosa (Fr-aquosa). Após a avaliação da atividade antioxidante dessas frações pelas técnicas de sequestro dos radicais DPPH e ABTS, além da determinação do perfil químico por cromatografia líquida de alta eficência (CLAE), a Fr-Met, a mais bioativa, foi recromatografada em coluna gel Sephadex LH-20. Nesse processo, foram obtidas 123 subfrações, as quais foram reagrupadas, após análise de cromatografia em camada delgada (CCD), em 18 subfrações. Essas subfrações foram avaliadas quanto à atividade antioxidante e a subfração 10, que apresentou elevada atividade antioxidante, foi submetida ao isolamento dos compostos pela técnica de CLAE semipreparativa. Dois compostos foram isolados e denominados composto 1 e composto 2. O composto 1 foi o mais potente, apresentando capacidade de sequestro do radical DPPH, em termos de IC50, de 18,25 \'mü\'g.mL-1, e redução do Fe3+ de 7,59 mmol Fe2+.g-1, valores maiores do que os do antioxidante sintético BHT. Os resultados de atividade antioxidante avaliada pelo método ABTS mostraram que o composto 1 (6,54 mmol TEAC.g-1) possui atividade próxima a padrões naturais com reconhecida atividade, como quercetina e catequina. Por meio da técnica de ressonância magnética nuclear (RMN), foi possível identificar o composto 1 como epicatequina- (2\'beta\'\'SETA\'O\'SETA\'7,4\'beta\'\'SETA\'6)-[epicatequina-(4\'beta\'\'SETA\'8)]-catequina e o composto 2 como epicatequina- (2\'beta\'\'SETA\'O\'SETA\'7,4\'beta\'\'SETA\'8)-[epicatequina-(4\'beta\'\'SETA\'8)]-catequina-(4\'alfa\'\'SETA\'8)-epicatequina, ambos pertencentes à classe das proantocianidinas. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que os subprodutos agroindustriais analisados são ricos em compostos fenólicos de alta atividade antioxidante e, portanto, devem ser mais bem explorados pelas indústrias de alimentos e farmacêutica / Nowadays, millions of tons of by-products are produced during food processing in agroindustrial plants. Most of them are rich in bioactive compounds, mainly phenolic substances, responsible for several biological activities. Therefore, this study aimed at assessing the total phenolic compound content and the antioxidant activity of three agroindustrial by-products Cabernet Sauvignon grape stalks and pomace (Vitis vinifera) and peanut skin (Arachis hypogaea) , optimizing the process to extract the bioactive compounds, and selecting the by-product with the highest potential for bioguided fractionation and isolation of the compounds responsible for antioxidant activity. All the by-products were collected in the first semester of 2010, frozen, and lyophilized. Total phenolic compound content was determined using the Folin-Ciocalteu method and antioxidant potential during optimization of the extraction process was assessed by the DPPH radical-scavenging method. The process used to optimize the extraction of antioxidant compounds was carried out initially using univariate models and, after that, a 22 factorial planning was developed using solvent concentration and extraction temperature as variables. In the last phase of the process used to optimize the extraction, we performed an experiment using ultrasound. For the three byproducts analyzed we observed higher DPPH radical-scavenging activity as the extraction temperature and acetone concentration increased. The best conditions for the extraction of antioxidant compounds were acetone at 60% and extraction temperature of 70oC in thermostatic bath. Based on the results of this study, we carried out the bioguided isolation of bioactive compounds from peanut skin, since this was the by-product that presented the highest phenolic compound content and antioxidant activity. Peanut skin crude extract was purified using Amberlite XAD2 resin to generate two fractions, named methanol (Met-Fr) and aqueous fractions (Aqu-Fr). After evaluating the antioxidant activity of these fractions using the DPPH and ABTS radical-scavenging methods, as well as determining their chemical profile by high performance liquid chromatography (HPLC), Met-Fr, the fraction presenting the highest bioactivity, was rechromatographed on a Sephadex LH-20 gel column. During this process, 123 subfractions were obtained and they were regrouped, after thin-layer chromatography (TLC), into 18 subfractions. These subfractions were evaluated as to their antioxidant activity and subfraction 10, which presented high antioxidant activity, underwent isolation of compounds using semipreparative HPLC. Two compounds were isolated and named compound 1 and compound 2. Compound 1 was the most potent, presenting DPPH radical-scavenging activity, in terms of IC50, of 18.25 \'mü\'g.mL-1, and Fe3+ reduction of 7.59 mmol Fe2+.g-1, values that are higher than the synthetic antioxidant BHT. The results of antioxidant activity evaluated by the ABTS radical-scavenging method showed that compound 1 (6.54 mmol TEAC.g-1) has activity similar to natural standards with known activity, such as quercetin and catechin. Using the nuclear magnetic resonance (NMR) technique we identified compound 1 as epicatechin-(2\'beta\'\'SETA\'O\'SETA\'7,4\'beta\'\'SETA\'6)-[epicatechin- (4\'beta\'\'SETA\'8)]-catechin and compound 2 as epicatechin-(2\'beta\'SETA\'O\'SETA7,4\'beta\'\'SETA\'8)-[epicatechin-(4\'beta\'\'SETA\'8)]- catechin-(4\'alfa\'\'SETA\'8)-epicatechin, both belonging to the proantocianidin class. The results obtained in the present study showed that the agroindustrial by-products analyzed are rich in phenolic compounds with high antioxidant activity and, therefore, should be more explored by food and pharmaceutical industries

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Objetivou-se com esta pesquisa avaliar os efeitos do nÃvel de inclusÃo do farelo de castanha de caju (FCC) e do farelo de coco (FCO) na raÃÃo de codornas de corte sobre a digestibilidade dos nutrientes, desempenho e caracterÃsticas de carcaÃa, assim como a viabilidade econÃmica. Para isso, foram realizados dois experimentos. Em cada experimento foram utilizadas 432 codornas de corte com 7 dias de idade, distribuÃdas em um delineamento inteiramente casualizado, com seis tratamentos e nove repetiÃÃes de oito aves cada. No primeiro experimento, os tratamentos foram obtidos com a inclusÃo do FCC nos nÃveis de 0, 5, 10, 15, 20 e 25% e observou-se que houve uma reduÃÃo linear no coeficiente de digestibilidade da matÃria seca e na energia metabolizÃvel da raÃÃo, aumento linear no consumo de raÃÃo e prejuÃzo linear na conversÃo alimentar, sem influenciar o ganho de peso e as caracterÃsticas de carcaÃa. TambÃm se observou reduÃÃo linear no gasto com alimentaÃÃo por quilograma do ganho de peso e melhora linear nos Ãndices de eficiÃncia econÃmica e Ãndice de custo. No segundo experimento, os tratamentos foram obtidos com a inclusÃo do FCO nos nÃveis de 0, 5, 10, 15, 20 e 25% e observou-se uma reduÃÃo linear na digestibilidade da matÃria seca e da energia bruta e efeito quadrÃtico na digestibilidade do nitrogÃnio e valores de energia metabolizÃvel. NÃo houve efeito significativo dos tratamentos sobre o desempenho nas diferentes fases de criaÃÃo e sobre as caracterÃsticas de carcaÃa, entretanto, a inclusÃo do FCO melhorou linearmente a viabilidade econÃmica. Diante dos resultados, pode-se afirmar que tanto o farelo de castanha de caju quanto o farelo de coco podem ser incluÃdos em raÃÃes para codornas de corte nos nÃveis de atà 25%. / This research was conducted to evaluate the effects of the level of inclusion of cashew nut meal (CNM) and coconut meal (COM) in the ration of meat quails on nutrient digestibility, performance and carcass characteristics of meat quails, as well as economic viability. For this, two experiments were conducted. In each experiment we used 432 type quail with 7 days old, distributed in a completely randomized design with six treatments and nine replicates of eight birds each. In the first experiment, treatments were obtained with inclusion of CNM at levels of 0, 5, 10, 15, 20 and 25% and there was a linear reduction in digestibility of dry matter and metabolizable energy of the ration, a linear increase in feed intake and a linear injury in feed conversion without influencing weight gain and carcass characteristics. We also observed a linear reduction in food expense per kilogram of weight gain and a linear improvement in the economic efficiency index and cost index. In the second experiment, treatments were obtained with inclusion of COM at levels of 0, 5, 10, 15, 20 and 25% and there was a linear reduction in digestibility of dry matter and crude energy and quadratic effect on nitrogen digestibility and metabolizable energy. There was insignificant effect of treatments on performance at various phases of creation and on carcass characteristics, however, the inclusion of COM promoted a linear improvement the economic viability. Considering the results, it can be inferred that cashew nut meal and coconut meal can be used as feed for meat quails at levels up to 25%.

Este trabalho tem por objetivo o estudo de concretos leves com agregados inovadores de argila vermelha calcinada e subprodutos agroindustriais. A argila utilizada na pesquisa foi caracterizada por meio das técnicas de limites de liquidez (LL) e plasticidade (LP), análise granulométrica, análise química e difração de raios X (DRX). Foram confeccionados corpos de prova de argila vermelha calcinada com incorporações de serragem de madeira, cinza do bagaço da cana-de-açúcar e silicato de sódio. Os corpos de prova de argila vermelha calcinada, queimados à temperatura de 900 °C, foram caracterizados por meio da avaliação da retração linear, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, expansão por umidade e resistência à compressão. Após a caracterização dos corpos de prova de argila vermelha calcinada, foram produzidos dois tipos de agregados, sendo o primeiro composto por 57% de argila e 43% de cinza do bagaço de cana-de-açúcar, conformados com água e silicato de sódio (proporção 1:1), e o segundo composto por 70% de argila e 30% de serragem de madeira. Os corpos de prova de concreto leve foram caracterizados pelos ensaios de slump, massa específica fresca, resistência à compressão, módulo de deformação, retração por secagem, absorção de água, índice de vazios e massa específica aparente e condutividade térmica. Os resultados desta pesquisa indicam a viabilidade da produção de agregados leves de argila vermelha calcinada com incorporações de subprodutos agroindustriais para utilização em concretos, uma vez que, mesmo com grande quantidade de utilização de subprodutos agroindustriais na produção dos agregados leves, os concretos produzidos com esses agregados apresentaram características similares aos concretos produzidos com agregados comerciais, apresentando um ganho econômico e energético significativo. / This paper aims to study lightweight concrete with innovative calcined clay lightweight aggregates made with agro-industrial by-products. The clay used in this research was characterized by techniques of liquid and plastic limits, particle size analysis, chemical analysis and X-ray diffraction (XRD). Calcined clay specimens were made with incorporations of wood sawdust, sugar cane ash and sodium silicate. These specimens, burned at a temperature of 900°C, were characterized by evaluating of linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, specific mass, moisture expansion and compressive strength. After characterization of calcined clay specimens, two types of calcined clay lightweight aggregates with agro-industrial by-products were produced, wherein the first made with 57% of clay and 43% of sugar cane ash, mixed with water and sodium silicate (proportion 1:1) and the second made with 70% clay and 30% wood sawdust, mixed with water and burned at 900 °C. Specimens of lightweight concrete were characterized by slump test, fresh specific mass, compressive strength, modulus of elasticity, water absorption, voids and bulk density and thermal conductivity. Results of this research indicates the viability to produce calcined clay lightweight aggregates made with agro-industrial by-products to use in concrete, even using large amount of agro-industrial by-products, once concretes made with lightweight aggregates with agro-industrial by-products presented similar characteristics than those made with commercial aggregates, presenting significant energetic gain.

Atualmente, milhões de toneladas de subprodutos são produzidas durante o processamento de alimentos pelas agroindústrias. A maioria deles é rica em compostos bioativos, principalmente os fenólicos, os quais são responsáveis por várias atividades biológicas. Assim, este trabalho teve como objetivos avaliar o conteúdo de compostos fenólicos totais e a atividade antioxidante de três subprodutos agroindustriais engaço e bagaço de uva (Vitis vinifera) da variedade Cabernet Sauvignon e película de amendoim (Arachis hypogaea) , otimizar o processo de extração de compostos bioativos e selecionar o subproduto de maior potencial para a realização do fracionamento e isolamento bioguiado dos compostos responsáveis pela atividade antioxidante. Os subprodutos foram coletados no primeiro semestre de 2010, congelados e liofilizados. O conteúdo de compostos fenólicos totais dos extratos foi determinado pelo método de Folin-Ciocalteu e o potencial antioxidante durante a otimização do processo de extração foi avaliado pelo método de sequestro do radical DPPH. O processo de otimização da extração de compostos antioxidantes foi realizado primeiramente usando modelos univariáveis e, em seguida, foi desenvolvido planejamento fatorial 22 utilizando como variáveis a concentração de solvente e a temperatura de extração. Na última etapa do processo de otimização da extração, foi feito experimento utilizando ultrassom. Para os três subprodutos, observou-se maior sequestro do radical DPPH com o aumento da temperatura de extração e concentração de acetona. As melhores condições para a extração de compostos com atividade antioxidante foram concentração de acetona de 60% e temperatura de extração de 70oC em banho termostatizado. A partir dos resultados obtidos neste estudo, foi feito o isolamento bioguiado dos compostos bioativos da película de amendoim, pois foi o subproduto que apresentou o maior teor de compostos fenólicos e a maior atividade antioxidante. O extrato bruto da película de amendoim foi primeiramente purificado utilizando a resina Amberlite XAD2 para gerar duas frações, as quais foram denominadas frações metanólica (Fr-Met) e aquosa (Fr-aquosa). Após a avaliação da atividade antioxidante dessas frações pelas técnicas de sequestro dos radicais DPPH e ABTS, além da determinação do perfil químico por cromatografia líquida de alta eficência (CLAE), a Fr-Met, a mais bioativa, foi recromatografada em coluna gel Sephadex LH-20. Nesse processo, foram obtidas 123 subfrações, as quais foram reagrupadas, após análise de cromatografia em camada delgada (CCD), em 18 subfrações. Essas subfrações foram avaliadas quanto à atividade antioxidante e a subfração 10, que apresentou elevada atividade antioxidante, foi submetida ao isolamento dos compostos pela técnica de CLAE semipreparativa. Dois compostos foram isolados e denominados composto 1 e composto 2. O composto 1 foi o mais potente, apresentando capacidade de sequestro do radical DPPH, em termos de IC50, de 18,25 \'mü\'g.mL-1, e redução do Fe3+ de 7,59 mmol Fe2+.g-1, valores maiores do que os do antioxidante sintético BHT. Os resultados de atividade antioxidante avaliada pelo método ABTS mostraram que o composto 1 (6,54 mmol TEAC.g-1) possui atividade próxima a padrões naturais com reconhecida atividade, como quercetina e catequina. Por meio da técnica de ressonância magnética nuclear (RMN), foi possível identificar o composto 1 como epicatequina- (2\'beta\'\'SETA\'O\'SETA\'7,4\'beta\'\'SETA\'6)-[epicatequina-(4\'beta\'\'SETA\'8)]-catequina e o composto 2 como epicatequina- (2\'beta\'\'SETA\'O\'SETA\'7,4\'beta\'\'SETA\'8)-[epicatequina-(4\'beta\'\'SETA\'8)]-catequina-(4\'alfa\'\'SETA\'8)-epicatequina, ambos pertencentes à classe das proantocianidinas. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que os subprodutos agroindustriais analisados são ricos em compostos fenólicos de alta atividade antioxidante e, portanto, devem ser mais bem explorados pelas indústrias de alimentos e farmacêutica / Nowadays, millions of tons of by-products are produced during food processing in agroindustrial plants. Most of them are rich in bioactive compounds, mainly phenolic substances, responsible for several biological activities. Therefore, this study aimed at assessing the total phenolic compound content and the antioxidant activity of three agroindustrial by-products Cabernet Sauvignon grape stalks and pomace (Vitis vinifera) and peanut skin (Arachis hypogaea) , optimizing the process to extract the bioactive compounds, and selecting the by-product with the highest potential for bioguided fractionation and isolation of the compounds responsible for antioxidant activity. All the by-products were collected in the first semester of 2010, frozen, and lyophilized. Total phenolic compound content was determined using the Folin-Ciocalteu method and antioxidant potential during optimization of the extraction process was assessed by the DPPH radical-scavenging method. The process used to optimize the extraction of antioxidant compounds was carried out initially using univariate models and, after that, a 22 factorial planning was developed using solvent concentration and extraction temperature as variables. In the last phase of the process used to optimize the extraction, we performed an experiment using ultrasound. For the three byproducts analyzed we observed higher DPPH radical-scavenging activity as the extraction temperature and acetone concentration increased. The best conditions for the extraction of antioxidant compounds were acetone at 60% and extraction temperature of 70oC in thermostatic bath. Based on the results of this study, we carried out the bioguided isolation of bioactive compounds from peanut skin, since this was the by-product that presented the highest phenolic compound content and antioxidant activity. Peanut skin crude extract was purified using Amberlite XAD2 resin to generate two fractions, named methanol (Met-Fr) and aqueous fractions (Aqu-Fr). After evaluating the antioxidant activity of these fractions using the DPPH and ABTS radical-scavenging methods, as well as determining their chemical profile by high performance liquid chromatography (HPLC), Met-Fr, the fraction presenting the highest bioactivity, was rechromatographed on a Sephadex LH-20 gel column. During this process, 123 subfractions were obtained and they were regrouped, after thin-layer chromatography (TLC), into 18 subfractions. These subfractions were evaluated as to their antioxidant activity and subfraction 10, which presented high antioxidant activity, underwent isolation of compounds using semipreparative HPLC. Two compounds were isolated and named compound 1 and compound 2. Compound 1 was the most potent, presenting DPPH radical-scavenging activity, in terms of IC50, of 18.25 \'mü\'g.mL-1, and Fe3+ reduction of 7.59 mmol Fe2+.g-1, values that are higher than the synthetic antioxidant BHT. The results of antioxidant activity evaluated by the ABTS radical-scavenging method showed that compound 1 (6.54 mmol TEAC.g-1) has activity similar to natural standards with known activity, such as quercetin and catechin. Using the nuclear magnetic resonance (NMR) technique we identified compound 1 as epicatechin-(2\'beta\'\'SETA\'O\'SETA\'7,4\'beta\'\'SETA\'6)-[epicatechin- (4\'beta\'\'SETA\'8)]-catechin and compound 2 as epicatechin-(2\'beta\'SETA\'O\'SETA7,4\'beta\'\'SETA\'8)-[epicatechin-(4\'beta\'\'SETA\'8)]- catechin-(4\'alfa\'\'SETA\'8)-epicatechin, both belonging to the proantocianidin class. The results obtained in the present study showed that the agroindustrial by-products analyzed are rich in phenolic compounds with high antioxidant activity and, therefore, should be more explored by food and pharmaceutical industries