A crescente demanda de combustível leva a procura por um que seja produzido a partir de uma fonte limpa e renovável. A biofermentação da batatadoce (Ipomoea batatas (L.) Lam) para a produção de biocombustíveis gera um resíduo que muitas vezes é descartado no campo mas por ser rico em proteínas e carboidratos outros usos e aplicações podem e devem ser exploradas. O objetivo deste trabalho foi estudar a composição e estrutura química fina dos carboidratos presentes no coproduto proveniente da biofermentação etanólica de batata-doce. O coproduto foi submetido a duas extrações aquosas consecutivas, extração aquosa fria (AQF) e uma extração aquosa quente (AQQ). Os carboidratos extraídos, fracionados (oligossacarídeos e polissacarídeos), purificados e hidrolisados foram submetidos a diferentes técnicas cromatográficas (Cromatografia em camada delgada, cromatografia liquida de alta eficiência e cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas) visando a composição monossacarídica e quantificação destes. A caracterização estrutural dos carboidratos for feita por meio de ressonância magnética nuclear. Foi possível quantificar e identificar por meio de técnicas de alta precisão (CG e CLAE) os monossacarídeos presentes. Glicose é o principal componente da fração oligossacarídica e a galactose da polissacarídica, foi possível ainda identificar a presença de manose, xilose, ramnose e arabinose em menores quantidades. A análise estrutural mostrou que a fração polissacarídica tem como componente uma possível arabinogalactana do tipo I (com cadeia principal composta de (1→4)-β-Galp). Estes polímeros são amplamente estudados em virtude dos seus benéficos quando ingeridos, dentre eles combatem diversos vírus prejudiciais, atividade bifidogênica, benefícios relacionados ao sistema imune e relacionadas ao câncer. Assim, faz-se necessário o estudo continuado deste coproduto além de suas possíveis atividades biológicas. / The growing in the demand and need for fuels lead to the search for a renewable and clean source. The biofermentation of sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam) for the production of biofuel generates a waste which is in the most times disposable in field, but the characteristics of this waste (rich in protein and carbohydrate) makes it susceptible for being studied and other uses exploited, making it a coproduct of the production. The goal of this work was the study of the composition and chemical structure of the carbohydrates found in the coproduct of the fermentation of sweet potato. Underwent this coproduct to two consecutive water extractions, cold-water extraction (CWE) and hot-water extraction (HWE). The extracted, fractioned (oligosaccharides and polysaccharides), hydrolyzed and purified carbohydrates underwent to different chromatography techniques (Thin layer chromatography, high precision liquid chromatography and gas chromatography with mass spectrometry) to clarify the composition and quantity of monosaccharides. Nuclear magnetic resonance (NMR) was used to the structural characterization of the carbohydrates. With the use of high precision techniques (GC-MS and HPLC) it was possible to identify and quantify the sugars. Glucose is the main component founded in the oligosaccharide fraction and galactose in the polysaccharides, was possible to identify the presence of mannose, xylose, rhamnose and arabinose in fewer quantities. The structural analyses show that the polysaccharide fraction has a type I arabinogalactana (composed by (1→4)-β-Galp as the backbone). Those polymers are highly studied because of the benefits when ingested, for example the combat to virus, bifidogenic activity, related to be beneficial to the immune system and to cancer. Therefore, the continued study of this coproduct is necessary and the possible health benefits.

A presente Tese, elaborada pela integração de artigos científicos publicados ou submetidos em periódicos internacionais, tem por objetivo geral investigar as potencialidades e limitações de resíduos industriais, acadêmicos e agroindustriais na obtenção de catalisadores para degradação de poluentes orgânicos. Foram utilizados resíduos industriais (banhos de galvanização, areias de fundição e petroquímico), acadêmicos (soluções residuais de aula de fotografia contendo prata e solução residual das aulas de química analítica contendo metais) e agro-industriais (casca de arroz, casca de acácia esgotada, pó de fumo) na preparação dos fotocatalisadores suportados. Os sólidos foram caracterizados por um conjunto de técnicas espectroscópicas, volumétricas, microscópicas, eletroquímicas visando descrever os catalisadores do ponto de vista, elementar, estrutural, textural e morfológico, como espectroscopia de emissão de raios X por dispersão de energia (SEM-EDX), espectroscopia de retroespalhamento Rutherford (RBS), espectroscopia de reflectância difusa no ultravioleta (DRS-UV), espectroscopia de espalhamento de raios X em baixo ângulo (SAXS), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), porosimetria de nitrogênio e medidas de potencial zeta (ZP). Os sistemas foram avaliados na fotodegradação de corante (rodamina B), fenol e fármacos sob radiação ultravioleta e visível. Para fins de comparação, titânia comercial P25 (Degussa) foi empregada como catalisador. Além disso, o efeito da reutilização dos catalisadores e atividade fotocatalitica frente a amostras reais foram estudados. O catalisador suportado preparado a partir do resíduo da indústria petroquímica e suportado em sílica apresentou a melhor atividade fotocatalítica na degradação de todas as moléculas testadas, tal como RhB (67 % sob radiação UV e 61 % sob radiação visível), fármaco guaifenesin ( 49 % UV e 45 % visível) e fenol (44 % UV), enquanto que o P25 comercial apresentou 93 % e 14 %, respectivamente, para a radiação ultravioleta e visível. / This thesis, developed by the integration of scientific papers published or submitted in international journals, has the objective to investigate the potential and limitations of industrial waste, academics and agroindustrial to obtain catalysts for degradation of organic pollutants. Industrial waste (galvanic baths, foundry sands and petrochemical), academics (residual solutions of class photograph containing silver and residual solution of analytical chemistry classes containing metals) and agroindustrial (rice husk, exhausted bark acacia, tobacco dust) were used in the preparation of the supported photocatalyst. The solids were characterized by a set of spectroscopic, volumetric, microscopic electrochemical techniques in order to describe elementary structural, textural and morphological properties, such as Scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), Rutherford backscattering spectrometry (RBS), diffuse reflectance spectroscopy in the ultraviolet (DRS-UV), small-angle X-ray scattering (SAXS), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), nitrogen porosimetry and zeta potential (ZP) measurements. The catalyst activity was evaluated on the dye (RhB), phenol and drugs photodegradation under ultraviolet and visible radiation. For comparative reasons, P25 (Degussa) was also employed as the catalyst. Furthermore, the effect of reuse of catalysts and photocatalytic activity compared to real samples were also evaluated. The silica supported catalyst prepared from petrochemical waste and supported on silica showed the best photocatalytic activity in the degradation of all tested molecules, such as RhB (67% and 61% under UV and visible radiation, respectively), guaifenesin drug (49% UV and 45 % visible radiation) and phenol (44 % UV radiation), while the commercial P25 showed 93 % and 14 %, to ultraviolet and visible radiation, respectively.

O presente estudo visa a discutir a influência do sistema de quotas tarifárias sobre as exportações agroindustriais brasileiras. Para tanto, descreve o funcionamento e as características das quotas tarifárias e aponta algumas inconsistências em relação aos princípios de não-discriminação e transparência, do sistema GATT/OMC, e perante o compromisso de acesso mínimo e corrente proposto no Acordo sobre Agricultura da Rodada Uruguai (AARU). Por meio de ilustrações gráficas, o presente trabalho demonstra os fatores condicionantes e os efeitos sobre o bem-estar, desvio de renda e possíveis impactos sobre a demanda por importação. Cabe salientar que as ilustrações gráficas desta pesquisa são caracterizadas como seu instrumental metodológico, enquanto a teoria microeconômica e a economia internacional compõem seu arcabouço teórico. Além disso, foram escolhidos como mais importantes, 32 produtos agroindustriais da pauta exportadora brasileira, o que resultou na análise de 352 dentre 1.425 quotas tarifárias, compreendendo 26 dos 43 países que impõem este sistema às suas importações. Os resultados apontaram para uma interferência do sistema de quotas tarifárias sobre a exportação agroindustrial brasileira. Não puderam demonstrar, porém, de forma conclusiva, os efeitos esperados de uma política de liberalização comercial, por caracterizarem-se de forma muito diferenciada, país a país e produto a produto. No entanto, pode-se verificar a influência política e social sobre a administração das quotas tarifárias, seu assentamento legal e institucional frente aos acordos de comércio internacional, suas formas de discriminação, a falta de transparência no uso do sistema e a indicação de que as quotas tarifárias são um instrumento de grande ajuda no controle da oferta doméstica, sendo fundamentais na manutenção de políticas de subsídios e apoio interno. Verificou-se também que as quotas tarifárias influenciam, principalmente, as exportações brasileiras de açúcar, carnes, milho, cacau, tabaco e algodão, para os principais mercados mundiais. Dadas estas nuances, o presente trabalho oferece algumas sugestões aos negociadores brasileiros no que tange ao tratamento conferido ao sistema de quotas tarifárias, para que se consiga maior acesso para produtos agroindustriais brasileiros no mercado internacional. / The present study aims at discussing the influence of the tariff-rate quota system on Brazilian agricultural exports. The text describes the characteristics of the tariff-rate quota system and points to its inconsistencies with the principles of non-discrimination and transparency prescribed by the General Agreement on Tariffs and Trade (GATT) and the minimum and current access compromises established in the Uruguay Round Agreement on Agriculture (URAA). The present study utilizes graphic illustrations to demonstrate the possible effects of tariff-rate quotas on general welfare, income diversion, and import demand. While graphic illustrations constitute the methodological instruments of the study, the theoretical analysis is drawn from microeconomics and international economics. The study focuses on 32 products that were identified as the most important Brazilian agricultural exports. This resulted in the investigation of 352 out of the total 1,425 tariff-rate quotas, and involved 26 of the 43 countries that impose this type of instrument on their imports. The results point to the interference of the tariff-rate quota system on Brazilian agricultural exports. However, given that the tariff-rate quota mechanisms vary considerable from product to product, and from country to country, the results are not conclusive in regards to the effects of adopting trade liberalization policies. The study verifies the influence of political and social factors on the administration of tariff-rate quotas, their legal and institutional standing in international trade agreements, the types of discrimination they perpetuate, their lack of transparency, and the fundamental role they play in the control of domestic supply and maintenance of domestic support policies. Furthermore, the study verified that tariff-rate quotas have a greater influence on Brazil’s exports of sugar, meats, corn, cocoa, tobacco, and cotton. Given these nuances, the present study provides Brazilian negotiators with suggestions regarding the treatment of the tariff-rate quota system in order to grant greater access for Brazil’s agricultural products in the international market.

A bactéria Lactococcus lactis subsp. lactis CECT-4434 foi empregada para investigar o efeito da composição do meio de cultivo na produção biotecnológica de biossurfactante e, adicionalmente bacteriocina. Utilizou-se resíduos agroindustriais, tais como soro de leite e vinhaça de uva, para formular meios de cultivos mais econômicos e naturais, suplementados sacarose e extrato de levedura. Um planejamento fatorial fracionado 24, com adição de três ensaios nos pontos centrais foi empregado para avaliar a influência destas variáveis. A produção de biossurfactante foi influenciada positivamente pela concentração soro de leite, onde 15 % deste demonstrou melhor resultado reduzindo a tensão superficial em cerca de 18,1 mN/m, alcançando produção máxima de biossurfactante equivalente em surfactina de 11,02 mg/L. Em relação à síntese de bacteriocina, a fonte de carbono adicional (sacarose) interferiu de forma antagonista, ou seja, quanto menor a concentração de sacarose, maior a síntese de bacteriocina (com aumento da zona de inibição em 14,2% contra Staphylococcus aureus CECT-239). Observou-se que o ensaio conduzido em biorreator, sob microaeração com 5% de oxigênio dissolvido, promoveu maior produção de biossurfactante (11,6 mg/L) quando comparados aos estudos conduzidos com maior concentração de oxigênio entre 30 a 100%, com produção em média de 2,3 mg/mL. Destaca-se que nenhum estudo da influência do oxigênio dissolvido, principalmente em microaerofilia, para a produção de biossurfactante por bactérias láticas já havia sido realizado. Ademais, o biossurfactante produzido se mostrou altamente estável frente a valores extremos de pH e temperatura, além de demonstrar notável propriedade antimicrobiana e antiadesiva, inibindo Listeria monocytogenes NADC 2045 e Salmonella entérica<i/> CECT-724 em mais de 90%. / Lactococcus lactis subsp. lactis CECT-4434 was used to investigate the effect of the composition of the culture media on the biotechnological production of biosurfactant and bacteriocin additionally. Agroindustrial residues, such as whey and grape vinasse, were used to formulate more economical and natural culture media, supplemented with sucrose and yeast extract. A fractional factorial design 24, with addition of three runs at the central points was used to evaluate the influence of these variables. The biosurfactant production was positively influenced by the concentration of whey, where 15% showed a better result reducing the surface tension by 18.1 mN/m, reaching a maximum production of biosurfactant equivalent in surfactin of 11.02 mg/L. In relation to bacteriocin synthesis, the sucrose interfered in an antagonistic way, that is, the lower the sucrose concentration, the greater the bacteriocin synthesis (with an increase in the zone of inhibition in 14.2% against Staphylococcus aureus CECT-239). It was observed that the bioreactor conducted under microaeration with 5% dissolved oxygen promoted a higher biosurfactant production (11.6 mg/L) when compared to studies conducted with a higher concentration of oxygen between 30 and 100%, with production on average 2.3 mg/mL. It is noteworthy that no study of the influence of dissolved oxygen, mainly in microaerophilic, for the biosurfactant production by lactic acid bacteria had already been carried out. In addition, the biosurfactant produced proved to be highly stable against extreme values of pH and temperature, and demonstrated remarkable antimicrobial and antiadhesive properties, inhibiting Listeria monocytogenes NADC 2045 and Salmonella entérica CECT-724 in more than 90%.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_Diss_Gustavo_Ferreira_Coelho.pdf: 3616358 bytes, checksum: 6c35eae893638597917b0147826871aa (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study proposes evaluate the use of chasew nut s shell (Anarcadium occidentale L.) CNS - as a natural adsorbent on the removal of metallic ions Cd2+, Pb2+, Cr3+, Cu2+ and Zn2+ from aqueous medium, as alternative to activated carbon and other treatments. The cashew nut was collected in Curionópolis, in the state of Pará, where experiment was performed at the Laboratory of Environmental Chemistry and Instrumental of UNIOESTE Marechal Cândido Rondon, Paraná. After the extraction of liquid by the cashew nut s shell (LCNS) the adsorbent was characterized as its chemical composition, structural, by infrared spectroscopy (IR), morphological, by scanning electron microscopy (SEM), and point of zero change (pHPCZ). Thereafter were made tests to determine the influence of pH, mass of adsorvent, contact time, initial concentration and temperature and also to determine the optimal conditions of adsorption.The adsorption kinetics was evaluate thought mathematics models of pseudo first, pseudo second order, Elovich and diffusion intraparticle, and the adsorption isotherma were linearized as the mathematics models of Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R). Lastly was held the desorption and the comparison with activated carbon. Was observed by MEV that the CNS showed aspect lamella, spongy, irregular structure and heterogeneous, and by IR may be the presence hydroxyl groups, aliphatic, phenolic, carboxylic acid, in both analyzes confer to adsorbent characteristics favorable to adsorption. The pHPCZ of CNS is between 3,69 and 4,01. The adsorbents mass; 12 g L-1 and contact time of 60 min. The pseudo second order models and D-R suggested the predominance of chemiosorption on process. The adjust of Langmuir and Freundich moldels suggested the occurrence of adsorption as in mono as multilayers. The thermodynamic study demonstrated that the process was only spontaneous for the Cd2+ in 15 e 25 ºC. The CNS presented high rate os desorption of Cd2+ and Pb2+, being only the Cr3+ what presented low rate of desorption. Concerning the ions Cu2+ and Zn2+ the optimal condition of adsorption were pH of solution 4,0 and 5,0 respectively; mass of CNS: 8 g L-1 and contact time of 60 min. The Cu2+ for the CNS adjusted itself for models of pseudo second order, Langmuir suggesting chemisorptions and adsorption in monolayers and the D-R model in which fisiosorption suggested. The Zn2+ adjusted itself by pseudo second order models, D-R. Langmuir and Freundlich, suggesting chemical adsorption and in mono and multilayers. The enthalpy values (ΔH) suggested physisorption. The biosorbent observed lower efficiency of adsorption that the CA, however the desorption efficiency was much greater suggesting the possibility of reuse of biosorbent for removal of Cu2+ and Zn2+. In this manner it can be conclude that the CNS has potential for add economic value and increase the production chains of the culture, when this residue utilized for removal of Cd2+, Pb2+, Cr3+, Cu2+ and Zn2+ of contaminated waters / Este trabalho propõe avaliar o uso da casca da castanha de caju (Anarcadium occidentale L.) CCC como adsorvente natural na remoção dos íons metálicos Cd2+, Pb2+ Cr3+, Cu2+ e Zn2+ de meio aquoso, como alternativa ao carvão ativado e demais tratamentos. As castanhas de caju foram coletadas em Curionópolis, no estado do Pará, sendo o experimento realizado no Laboratório de Química Ambiental e Instrumental da UNIOESTE - Marechal Cândido Rondon, Paraná. Após a extração do líquido da casca da castanha de caju (LCC) o adsorvente foi caracterizado quanto a sua composição química, estrutural, por espectroscopia de infravermelho (IR), morfológica, por microscopia eletrônica de varredura (MEV), e ponto de carga zero (pHPCZ). Em seguida foram realizados testes para verificar a influência do pH, massa de adsorvente, tempo de contato, concentração inicial e temperatura e também para determinar as condições ótimas de adsorção. A cinética de adsorção foi avaliada por meio dos modelos matemáticos de pseudoprimeira, pseudossegunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula, e as isotermas de adsorção foram linearizadas conforme os modelos matemáticos de Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich (D-R). Por fim foi realizada a dessorção e a comparação com carvão ativado. Pela MEV foi observado que a CCC apresentou aspecto lamelar, esponjoso, estrutura irregular e heterogêneia, e pelo IR pode se a presença de grupos hidroxilas, alifáticos, fenólicos, carboxílico, em ambas análises conferem ao adsorvente características favoráveis à adsorção. O pHPCZ da CCC está entre 3,69 e 4,01. As condições ótimas de adsorção dos íons Cd2+, Pb2+ e Cr3+ foram: pH: 5,0; massa do adsorvente: 12 g L-1 e tempo de equilíbrio de 60 min. Os modelos de pseudossegunda ordem e D-R sugeriram a predominância de quimiossorção no processo. O ajuste dos modelos de Langmuir e Freundlich sugeriram a ocorrência de adsorção tanto em mono quanto multicamadas. O estudo termodinâmico demonstrou que o processo somente foi espontâneo para o Cd2+ em 15 e 25 ºC. A CCC apresentou alta taxa dessorção de Cd2+ e Pb2+, sendo apenas o Cr3+ o que apresentou baixa dessorção. Com relação aos íons Cu2+ e Zn2+ as condições ótimas de adsorção foram pH da solução 4,0 e 5,0 respectivamente; massa da CCC: 8 g L-1 e tempo de contato de 60 min. Os modelos de pseudossegunda ordem, Langmuir se ajustaram a adsorção do íons Cu2+ para a CCC sugerindo quimiossorção e adsorção em monocamadas e pelo modelo de D-R na qual sugeriu fisiosorção. O Zn2+ se ajustou aos modelos de pseudossegunda ordem, D-R, Langmuir e Freundlich sugerindo adsorção química e em mono e multicamadas. Os valores de entalpia (ΔH) sugeriram fisiosorção. O biossorvente apresentou menor eficiência de adsorção que o CA, porém a eficiência de dessorção foi muito maior sugerindo a possibilidade de reutilização do biossorvente para remoção de Cu2+ e Zn2+. Desta maneira pode-se concluir que a CCC possui potencial para agregar valor econômico e aumentar a cadeia produtiva da cultura, quando este resíduo for utilizado para a remoção de Cd2+, Pb2+, Cr3+, Cu2+ e Zn2+ de águas contaminadas

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NatassiaJersakCosmann.pdf: 3297912 bytes, checksum: 048acfc2831615070bd43aebbc58396b (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / The effluent from poultry slaughterhouse has high concentration of organic matter, thus, it is essential to carry out a treatment before being disposed in the environment. A physico-chemical pretreatment is usually put forward mostly in order to remove fat. Recently, the addition of microbial metabolites, which act out to emulsify or break down fats, is studied as an alternative pre-treatment. The biosurfactants are metabolic products from several microorganisms and can solubilize and emulsify a solution composed of two immiscible liquids; thereby it promotes greater availability of components responsible for biodegradation. In this regard, this study aimed at evaluating the anaerobic treatment of effluent from poultry slaughterhouse when using surfactin produced in cassava. The obtained biosurfactant was characterized by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) as surfactin in 30% crude extract concentration, with excellent emulsifying properties, emulsion stability of hydrocarbons and green oils, so that Critical Micelle Concentration (CMC) was 28 mg. L-1. It was also observed, according to the methodology of specific methanogenic activity (SMA), that surfactin did not inhibit microbial community present in sludge to be used as inoculum during the anaerobic biodigestion. It was also registered that methane production and reduction of Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD) was very similar among the applied treatments. Pretreatment of effluent from poultry slaughterhouse with the produced surfactin was carried out under the following conditions: 150 mL working volume, 150 rpm stirring and the incubation time of six hours. The effects of temperature variables (25, 30, 42.5, 55 and 60 ° C) and surfactin concentration (6, 13.27, 31, 48.73 and 56 mg.L-1) on SCOD increase were evaluated by the method of delineation Central Composite Rotational (DCCR). It was observed that the 4.5-hour time was enough to solubilize COD at its maximum concentration and at higher temperatures and concentrations of surfactin (above CMC), the greatest values of increase were reached in COD solubility. The anaerobic treatment of pretreated effluents under the aforementioned conditions was developed based on the following conditions: 34 °C without stirring, with eudiometers to check methane production and with destructive samples for temporal analysis of physico-chemical parameters. Microbiological analysis of anaerobic sludge was carried out for initial and final inoculum characterization among treatments according to the methodologies of Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) and Gram stain. It was observed that effluent from poultry slaughterhouse can be submitted to anaerobic digestion, methane production in biogas. The cumulative volume of methane at the end of the trial for the control treatment, in which there was no surfactin addition in the pretreatment, was the lowest observed among the treatments. SCOD removal was the same among the studied treatments as well as the removal of oils and greases (GL), which may have been provided with the temperature effect on the effluent constituents rather than a direct action in phase of biosurfactant pretreatment. The assays monitoring through destructive samples allowed observing a temporal behavior of the control parameters directly involved in anaerobic digestion and note that the process developed properly. From the microbiological analyses, it was observed that the biosurfactant surfactin did not inhibit the emergence of bacterial genera commonly present in anaerobic wastewater treatment and presented in all treatments a great number of microbial species. In general, it can be inferred that the biosurfactant surfactin did not significantly change any of the poultry slaughterhouse effluent properties, which allow improvements in anaerobic biodegradation and consequent increased production of methane. / O efluente de agroindústrias abatedoras de aves apresenta elevada concentração de matéria orgânica, e, em razão disso, há a necessidade de realização de um tratamento antes de ser descartado no ambiente. Comumente promove-se um pré-tratamento físico-químico a fim de remover, principalmente, a gordura. Mais recentemente, a adição de metabólitos microbianos, que agem a fim de emulsionar ou quebrar as gorduras, é estudada como pré-tratamento alternativo. Os biossurfactantes são produtos do metabolismo de diversos microrganismos e possuem a capacidade de emulsionar e solubilizar uma solução composta por dois líquidos imiscíveis, e assim promover maior disponibilidade dos componentes presentes para a biodegradação. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar o tratamento anaeróbio de efluente de abatedouro de aves ao utilizar surfactina produzida em manipueira. O biossurfactante obtido foi caracterizado por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) como a surfactina em concentração de 30% no extrato bruto, com excelentes propriedades emulsificantes, estabilidade de emulsões de hidrocarbonetos e óleos vegetais e Concentração Micelar Crítica (CMC) de 28 mg.L-1. Verificou-se também, de acordo com a metodologia de Atividade Metanogênica Específica (AME), que a surfactina não inibiu a comunidade microbiana presente no lodo a ser utilizado como inóculo na biodigestão anaeróbia, ao verificar que a produção de metano e redução da Demanda Química de Oxigênio Solúvel (DQOs) foi muito semelhante entre os tratamentos aplicados. O pré-tratamento do efluente de abatedouro de aves com a surfactina produzida foi realizado nas seguintes condições: 150 mL de volume útil, agitação de 150 rpm e tempo de incubação de até seis horas. Os efeitos das variáveis temperatura (25, 30, 42,5, 55 e 60ºC), e da concentração de surfactina (6, 13,27, 31, 48,73 e 56 mg.L-1) sobre o aumento da DQOs foram avaliadas pela metodologia de Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Observou-se que o tempo de 4,5 horas foi suficiente para solubilizar a DQO em sua máxima concentração, e que nas maiores temperaturas e concentrações de surfactina (acima da CMC) encontraram-se os maiores valores de aumento da solubilização da DQO. O tratamento anaeróbio dos efluentes pré-tratados nas condições já mencionadas foi desenvolvido com as seguintes condições: 34ºC, sem agitação, com eudiômetros para verificar a produção de metano e com amostras destrutivas para análise temporal dos parâmetros físico-químicos. A análise microbiológica do lodo anaeróbio foi realizada para caracterização inicial e final do inóculo entre os tratamentos a partir das metodologias de Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) e coloração de Gram. Foi possível observar que o efluente de abatedouro de aves é passível de biodigestão anaeróbia, com produção de metano no biogás. O volume acumulado de metano ao final do experimento para o tratamento controle, em que não houve a adição de surfactina no pré-tratamento, foi o menor observado entre os tratamentos. A remoção da DQOs apresentou-se igual entre os tratamentos aplicados assim como a remoção de Óleos e Graxas (OG), os quais podem ter sido disponibilizados com o efeito da temperatura sobre os constituintes do efluente ao invés de uma ação direta do biossurfactante na etapa de pré-tratamento. O acompanhamento dos ensaios, por meio das amostras destrutivas, permitiu observar o comportamento temporal dos parâmetros de controle diretamente envolvidos na biodigestão anaeróbia e constatar que o processo se desenvolveu adequadamente. A partir das análises microbiológicas foi possível observar que o biossurfactante surfactina não inibiu o aparecimento dos gêneros bacterianos comumente presentes em tratamentos anaeróbios de efluentes e apresentou, em todos os tratamentos, grande riqueza de espécies microbianas. De maneira geral, pode-se inferir que o biossurfactante surfactina não alterou significativamente quaisquer das propriedades do efluente de abatedouro de aves que permitissem melhorias na biodegradação anaeróbia e consequente maior produção de metano.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NatassiaJersakCosmann.pdf: 3297912 bytes, checksum: 048acfc2831615070bd43aebbc58396b (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / The effluent from poultry slaughterhouse has high concentration of organic matter, thus, it is essential to carry out a treatment before being disposed in the environment. A physico-chemical pretreatment is usually put forward mostly in order to remove fat. Recently, the addition of microbial metabolites, which act out to emulsify or break down fats, is studied as an alternative pre-treatment. The biosurfactants are metabolic products from several microorganisms and can solubilize and emulsify a solution composed of two immiscible liquids; thereby it promotes greater availability of components responsible for biodegradation. In this regard, this study aimed at evaluating the anaerobic treatment of effluent from poultry slaughterhouse when using surfactin produced in cassava. The obtained biosurfactant was characterized by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) as surfactin in 30% crude extract concentration, with excellent emulsifying properties, emulsion stability of hydrocarbons and green oils, so that Critical Micelle Concentration (CMC) was 28 mg. L-1. It was also observed, according to the methodology of specific methanogenic activity (SMA), that surfactin did not inhibit microbial community present in sludge to be used as inoculum during the anaerobic biodigestion. It was also registered that methane production and reduction of Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD) was very similar among the applied treatments. Pretreatment of effluent from poultry slaughterhouse with the produced surfactin was carried out under the following conditions: 150 mL working volume, 150 rpm stirring and the incubation time of six hours. The effects of temperature variables (25, 30, 42.5, 55 and 60 ° C) and surfactin concentration (6, 13.27, 31, 48.73 and 56 mg.L-1) on SCOD increase were evaluated by the method of delineation Central Composite Rotational (DCCR). It was observed that the 4.5-hour time was enough to solubilize COD at its maximum concentration and at higher temperatures and concentrations of surfactin (above CMC), the greatest values of increase were reached in COD solubility. The anaerobic treatment of pretreated effluents under the aforementioned conditions was developed based on the following conditions: 34 °C without stirring, with eudiometers to check methane production and with destructive samples for temporal analysis of physico-chemical parameters. Microbiological analysis of anaerobic sludge was carried out for initial and final inoculum characterization among treatments according to the methodologies of Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) and Gram stain. It was observed that effluent from poultry slaughterhouse can be submitted to anaerobic digestion, methane production in biogas. The cumulative volume of methane at the end of the trial for the control treatment, in which there was no surfactin addition in the pretreatment, was the lowest observed among the treatments. SCOD removal was the same among the studied treatments as well as the removal of oils and greases (GL), which may have been provided with the temperature effect on the effluent constituents rather than a direct action in phase of biosurfactant pretreatment. The assays monitoring through destructive samples allowed observing a temporal behavior of the control parameters directly involved in anaerobic digestion and note that the process developed properly. From the microbiological analyses, it was observed that the biosurfactant surfactin did not inhibit the emergence of bacterial genera commonly present in anaerobic wastewater treatment and presented in all treatments a great number of microbial species. In general, it can be inferred that the biosurfactant surfactin did not significantly change any of the poultry slaughterhouse effluent properties, which allow improvements in anaerobic biodegradation and consequent increased production of methane. / O efluente de agroindústrias abatedoras de aves apresenta elevada concentração de matéria orgânica, e, em razão disso, há a necessidade de realização de um tratamento antes de ser descartado no ambiente. Comumente promove-se um pré-tratamento físico-químico a fim de remover, principalmente, a gordura. Mais recentemente, a adição de metabólitos microbianos, que agem a fim de emulsionar ou quebrar as gorduras, é estudada como pré-tratamento alternativo. Os biossurfactantes são produtos do metabolismo de diversos microrganismos e possuem a capacidade de emulsionar e solubilizar uma solução composta por dois líquidos imiscíveis, e assim promover maior disponibilidade dos componentes presentes para a biodegradação. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar o tratamento anaeróbio de efluente de abatedouro de aves ao utilizar surfactina produzida em manipueira. O biossurfactante obtido foi caracterizado por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) como a surfactina em concentração de 30% no extrato bruto, com excelentes propriedades emulsificantes, estabilidade de emulsões de hidrocarbonetos e óleos vegetais e Concentração Micelar Crítica (CMC) de 28 mg.L-1. Verificou-se também, de acordo com a metodologia de Atividade Metanogênica Específica (AME), que a surfactina não inibiu a comunidade microbiana presente no lodo a ser utilizado como inóculo na biodigestão anaeróbia, ao verificar que a produção de metano e redução da Demanda Química de Oxigênio Solúvel (DQOs) foi muito semelhante entre os tratamentos aplicados. O pré-tratamento do efluente de abatedouro de aves com a surfactina produzida foi realizado nas seguintes condições: 150 mL de volume útil, agitação de 150 rpm e tempo de incubação de até seis horas. Os efeitos das variáveis temperatura (25, 30, 42,5, 55 e 60ºC), e da concentração de surfactina (6, 13,27, 31, 48,73 e 56 mg.L-1) sobre o aumento da DQOs foram avaliadas pela metodologia de Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Observou-se que o tempo de 4,5 horas foi suficiente para solubilizar a DQO em sua máxima concentração, e que nas maiores temperaturas e concentrações de surfactina (acima da CMC) encontraram-se os maiores valores de aumento da solubilização da DQO. O tratamento anaeróbio dos efluentes pré-tratados nas condições já mencionadas foi desenvolvido com as seguintes condições: 34ºC, sem agitação, com eudiômetros para verificar a produção de metano e com amostras destrutivas para análise temporal dos parâmetros físico-químicos. A análise microbiológica do lodo anaeróbio foi realizada para caracterização inicial e final do inóculo entre os tratamentos a partir das metodologias de Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) e coloração de Gram. Foi possível observar que o efluente de abatedouro de aves é passível de biodigestão anaeróbia, com produção de metano no biogás. O volume acumulado de metano ao final do experimento para o tratamento controle, em que não houve a adição de surfactina no pré-tratamento, foi o menor observado entre os tratamentos. A remoção da DQOs apresentou-se igual entre os tratamentos aplicados assim como a remoção de Óleos e Graxas (OG), os quais podem ter sido disponibilizados com o efeito da temperatura sobre os constituintes do efluente ao invés de uma ação direta do biossurfactante na etapa de pré-tratamento. O acompanhamento dos ensaios, por meio das amostras destrutivas, permitiu observar o comportamento temporal dos parâmetros de controle diretamente envolvidos na biodigestão anaeróbia e constatar que o processo se desenvolveu adequadamente. A partir das análises microbiológicas foi possível observar que o biossurfactante surfactina não inibiu o aparecimento dos gêneros bacterianos comumente presentes em tratamentos anaeróbios de efluentes e apresentou, em todos os tratamentos, grande riqueza de espécies microbianas. De maneira geral, pode-se inferir que o biossurfactante surfactina não alterou significativamente quaisquer das propriedades do efluente de abatedouro de aves que permitissem melhorias na biodegradação anaeróbia e consequente maior produção de metano.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2017-12-01T15:43:01Z No. of bitstreams: 1 LAHYANA RAFAELLA DE FREITAS CUNHA - TESE (PPGEP) 2014.pdf: 2398176 bytes, checksum: 737e0981fa2c124c8593a36e031175d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-01T15:43:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LAHYANA RAFAELLA DE FREITAS CUNHA - TESE (PPGEP) 2014.pdf: 2398176 bytes, checksum: 737e0981fa2c124c8593a36e031175d1 (MD5) Previous issue date: 2014-08-22 / Capes / Uma das formas de remediar poluentes urbanos, como polímeros plásticos, é a utilização de processos biotecnológicos que exploram a capacidade de micro-organismos decompositores, produzirem enzimas na presença de substratos que possuem fontes indutoras adequadas, a exemplo de fungos do gênero Basidiomiceto em substratos como biomassas lignocelulósicas. O presente trabalho tem como objetivo estudar o potencial de substratos como a casca de coco verde, farinha de soja comercial, farelo da palha de milho verde e cana-de-açúcar na produção de lacase e CMCase por meio da fermentação semissólida (FES) utilizando o micro-organismo Psilocybe castanella (CCIBt 2781) como agente da fermentação, bem como, avaliar a degradação de pedaços de copos de polipropileno por esse basidiomiceto, sem e com interferência de mediadores orgânicos e inorgânicos. O fungo foi previamente crescido em ágar extrato de malte (MEA) 2% e inoculado em substratos a base de farelo de palha de milho verde com bagaço de cana-de-açúcar e bagaço da casca de coco verde com farinha de soja comercial nas proporções adequadas para se obter C/N 90 e com os mediadores, óleo vegetal, Tween 80 e azul brilhante de remazol (RBBR). Durante 60 dias de cultivo foram analisados as atividades enzimáticas de lacase e carboximetilcelulase. A degradação causada pela ação microbiana nos polímeros plásticos foi analisada por medidas de perda de massa, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raio X (DRX). A maior atividade da lacase ocorreu em torno do 15º dia de fermentação (95,67 UL-1), contendo bagaço da casca de coco verde como fonte de carbono e soja como fonte de nitrogênio, sob ação dos mediadores tween e RBBR. Para o substrato a base de milho e cana, a maior atividade foi de 69,77 UL-1 em 30 dias, utilizando tween como mediador. A maior produção de CMCase foi de 0,29 U/g, para o substrato a base de milho e cana e de 0,22 U/g no substrato contendo bagaço da casca de coco verde e farinha de soja comercial. Todas as amostras de PP submetidas à incubação nos dois substratos apresentaram alterações nas superfícies dos polímeros, indicadas por ranhuras, sulcos e furos, quando analisadas por MEV. Esses resultados mostram que a bioconversão dos resíduos utilizados nesse trabalho por meio da fermentação semissólida (FES) é uma forma viável de obtenção das enzimas lignocelulolíticas, além da relação positiva entre a degradação de polímeros sintéticos (PPs) e a atividade enzimática de lacase. / One way to remedy urban pollutants such as plastic polymers, would be the use of biotechnological processes that exploit the ability of decomposing micro-organisms produce enzymes in the presence of substrates that have appropriate inducing sources, like basidiomycete fungi of the genus substrates as lignocellulosic biomass. Therefore, the aim of this work was to study the potential of coconut husk and commercial soy flour, bran straw corn and cane sugar as substrates in the production of laccase and CMCase by semisolid fermentation (SSF) Psilocybe castanella (CCIBt 2781) microorganism as the fermentation agent, as well as to evaluate the degradation of pieces of polypropylene cups by this basidiomycete with and without interference from inorganic and organic mediators. The fungus was previously grown on malt extract agar (MEA) 2% and inoculated in substrates bran straw corn with crushed sugar cane bagasse and coconut husk with commercial soy flour in the proportions adequate to obtain C/N 90 and mediators, vegetable oil, Tween 80 and Remazol brilliant blue R (RBBR). During cultivation for 60 days were analyzed, the enzymatic activities of laccase and carboxymethylcellulase, besides the degradation of plastics by polymer mass loss, MEV and DRX. The highest activity of laccase occurred around the 15th day of fermentation (95.67 UL-1), containing bagasse coconut husk as carbon source and soybean as nitrogen source, under the action of mediators tween and RBBR. To the substrate from corn and sugarcane, the highest activity was 69.77 UL-1 in 30 days, using tween as a mediator. The largest production of CMCase was 0.29 U/g, for the substrate from corn and sugarcane and 0.22 U/g substrate containing bagasse in the coconut husk and commercial soy flour. All samples analyzed by MEV and DRX were subjected to incubation with both substrates showed changes in the surfaces of polymers, indicated by grooves, grooves and holes. These results show that bioconversion of waste materials through this work semisolid fermentation (SSF) is a feasible way of obtaining the enzymes lignocellulolytic way, besides the positive relationship between the degradation of synthetic polymers (PP) and enzymatic activity.

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1312585 bytes, checksum: fbb9ae4e44e8f9ce58da93108370cbc4 (MD5) Previous issue date: 2010-12-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Carciniculture is a relevant economic activity, which grows each day worldwide. Currently, the most cultivated species in the world is Litopenaeus vannamei, because of its hardiness, adaptability and high growth in different environmental conditions, generating good levels of productivity, excellent meat quality and good market acceptance. The feeds are responsible for a considerable share of operacional costs of cultivation, and the protein source is the most expensive component. Fish meal is traditionally used, although its high cost and limited supply. Based on this, the search for ingredients to replace fish meal is becoming increasingly necessary. This study consisted in making a sardine waste silage meal, which was used to replace, in different proportions, the fish meal in feeds. The chemical composition of the six diets prepared and the control diet were determined, as well as their thermal, physical and microbiological stabilities. Juveniles of L. vannamei were fed for 40 days, and were evaluated in the biomass gain and survival rate. The ensiling process was fast, convenient and economical. The sardine silage meal showed good levels of protein, minerals and lipids. The formulated diets had superior physical stability compared with the commercial feed, and good thermal and microbiological stabilities. Good results in groth were observed from 60% replacement of fish meal by silage meal, and total replacement was the most effective in weight gain, and besides providing good results, use an inexpensive technique and removes from the environment potentially polluting waste. / A carcinicultura é uma atividade econômica relevante, que cresce a cada dia em âmbito mundial. Atualmente, a espécie mais cultivada no mundo é Litopenaeus vannamei, devido à sua rusticidade, alta capacidade de adaptação e crescimento em diferentes condições ambientais, gerando bons níveis de produtividade, excelente qualidade da carne e boa aceitação no mercado. As rações são responsáveis por uma parte considerável dos custos operacionais de cultivo, e a fonte protéica é o componente mais caro. Tradicionalmente é usada a farinha de peixe, que além do alto custo possui oferta limitada. Visto isso, a procura por ingredientes que substituam a farinha de peixe é cada vez mais necessária. Este estudo consistiu na fabricação de uma farinha de silagem de resíduos de sardinha, que foi utilizada para substituir, em diferentes proporções, a farinha de peixe em rações formuladas artesanalmente. A composição química das seis dietas elaboradas e da ração controle foram determinadas, assim como suas estabilidades térmica, física e microbiológica. Os juvenis de L. vannamei foram alimentados durante 40 dias, sendo avaliados o ganho de biomassa e a taxa de sobrevivência. O processo de ensilamento mostrou-se rápido, prático e econômico. A farinha de silagem de sardinha apresentou bons níveis de proteína, minerais e lipídios. As rações formuladas apresentaram estabilidade física superior às rações comercias, além de boa estabilidade térmica e microbiológica. Bons resultados em crescimento foram observados a partir de 60% de substituição de farinha de peixe por farinha de silagem, sendo a substituição total a mais eficiente em ganho de peso, mostrando-se vantajosa, pois além de proporcionar bons resultados, utiliza uma técnica pouco onerosa e retira do ambiente resíduos potencialmente poluidores.

Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-19T13:34:44Z No. of bitstreams: 5 ric.pdf: 5207435 bytes, checksum: f03a11b8bcdc89eef456751ccb1f74f2 (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) license.txt: 2110 bytes, checksum: b4c884761e4c6c296ab2179d378436d4 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-20T10:28:40Z (GMT) No. of bitstreams: 5 ric.pdf: 5207435 bytes, checksum: f03a11b8bcdc89eef456751ccb1f74f2 (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) license.txt: 2110 bytes, checksum: b4c884761e4c6c296ab2179d378436d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-20T10:28:40Z (GMT). No. of bitstreams: 5 ric.pdf: 5207435 bytes, checksum: f03a11b8bcdc89eef456751ccb1f74f2 (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) license.txt: 2110 bytes, checksum: b4c884761e4c6c296ab2179d378436d4 (MD5) Previous issue date: 2013-09-20 / A pesquisa b?sica e aplicada voltada para o conhecimento e produ??o de celulases e xilanases microbianas constituem-se em valorosa a??o para o desenvolvimento de produtos e processos biotecnol?gicos. Estas enzimas t?m sido utilizadas na ind?stria de alimentos, cervejarias, vin?colas, produ??o de ra??o, ind?stria t?xtil e fabrica??o de papel. A demanda por tais catalisadores tem crescido rapidamente, encorajada principalmente pela ind?stria de biocombust?veis, em especial para a produ??o de etanol de 2? Gera??o. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi produzir enzimas celulol?ticas e xilanol?ticas com o uso de fungos filamentosos de ocorr?ncia natural, utilizando res?duos s?lidos da cadeia produtiva do biodiesel como fontes de carbono. Tr?s linhagens de fungos filamentosos isoladas de amostras ambientais foram avaliadas para produ??o de celulases e xilanases. Como par?metro de compara??o, utilizou-se o Trichoderma reesei CCT2768, linhagem conhecida como produtora de celulases. Dentre as linhagens avaliadas, um isolado denominado Aspergillus sp AN1257 foi o que se destacou para a produ??o de enzimas celulol?ticas e xilanol?ticas, superando inclusive a produ??o de celulases por T. reesei nas mesmas condi??es fermentativas. A fonte de carbono que melhor induziu a produ??o das enzimas investigadas pelo Aspergillus sp AN1257 foi a torta de caro?o de algod?o. Em busca da condi??o ?tima para a produ??o das enzimas estudadas foi realizado um planejamento fatorial e posteriormente aplicado um delineamento composto central rotacional (DCCR). Ap?s a aplica??o das condi??es ?timas para a produ??o enzim?tica desejada, o extrato obtido apresentou valores de 3,12 U/mL para atividade endoglucan?sica e 76,4 U/mL para a atividade xilan?sica. O extrato enzim?tico produzido apresentou atividade promissora quando utilizado na hidr?lise de lignocelulose em alguns res?duos agroindustriais. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2012. / ABSTRACT The basic and applied research focused on the knowledge and production of microbial cellulases and xylanases constitute a valuable action for the development of biotechnology products and processes. These enzymes have been used in the food industry, breweries, wineries, feed production, textile and paper manufacturing. The demand for such catalysts has grown rapidly, encouraged mainly by the biofuels industry, in particular for the production of 2nd Generation ethanol. In this context, the aim of this work was to produce cellulolytic and xylanolytic enzymes using naturally occurring filamentous fungi and solid waste of the biodiesel productive chain as carbon source. Three strains of filamentous fungi isolated from ambient samples have been evaluated for production of cellulases and xylanases. As reference microbial strain, it was used Trichoderma reesei CCT2768, known a good producer of cellulases. Among the strains tested, an isolated named Aspergillus sp AN1257 stood out for the production of cellulolytic and xylanolytic activity, surpassing even the production of cellulases by T. reesei under the same fermentation conditions. The carbon source which better induced the production of the investigated enzymes by Aspergillus sp AN1257 was cottonseed cake. In search of the optimum condition for the production of the investigated enzymes it was performed a factorial design and then it was applied a rotational central composite design (RCCD). After application of optimal condiction for enzyme production, the extract obtained showed values ??of 3.12 U/mL for endoglucanasic activity and 76.4 U/mL for xylanolytic activity. The enzyme extract produced showed promising application when used in the hydrolysis of lignocellulose in some agro-industrial residues.