Orientador: Jürgen Andreaus. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Orientador: Paulo Cesar de Jesus. / Dissertação (Mestrado em Química) - Programa de Pós-Graduação em Química, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

A utilização de cana-de-açúcar para geração de açúcar, energia e etanol é uma das atividades mais importantes do Brasil. Esta intensa produção gera grandes quantidades de bagaço que podem ser utilizadas para aumentar a produção de etanol. Neste sentido, é de grande interesse técnico-científico o estudo de pré-tratamentos desta matéria prima, dentre os quais se inserem os processos de polpação. No presente trabalho buscou-se estudar a utilização da polpação hidrotrópica do bagaço de cana-de-açúcar para separação de seus principais componentes macromoleculares. Para tanto foram utilizados dois hidrótropos distintos, o benzoato de sódio e xilenossulfonato de sódio. Como referência, realizaram-se também polpações apenas com água, com soluções etanol/água e com soluções de hidróxido de sódio.O estudo foi realizado a partir de planejamento fatorial de experimentos, utilizando-se a influência das variáveis temperatura e tempo de reação. As respostas consideradas foram o rendimento de polpa e a quantidade de lignina residual. Este estudo exploratório revelou que o xilenossulfonato de sódio foi mais efetivo que o benzoato de sódio. Entretanto, o uso dos agentes hidrotrópicos foram menos eficiente quando comparado aos sistemas etanol/água e hidróxido de sódio. As ligninas extraídas nos processos de polpação hidrotrópica foram analisadas por diversas técnicas de caracterização. As ligninas extraídas na polpação com benzoato de sódio apresentaram menores massas molares quando comparado ao uso de xilenossulfonato de sódio. A análise das polpas obtidas nos diferentes processos revelou que as condições de maiores tempos e temperaturas produziram polpas com maiores índices de cristalinidade. / The production of sugar, energy and ethanol from sugar cane is one of the most important activities of Brazil and generates a enormous quantity of bagasse which can be used to increase the ethanol production. In this sense, the study of sugarcane bagasse is a very important task, in both technical and scientific approaches. Thus, the pre-treatment of sugar cane bagasse by using pulping/delignification processes constitutes a important step to recovery the main macromolecular components of the vegetal tissues of this raw material. In the present work it was studied the utilization of hydrotropic agents to promote the delignification of sugarcane bagasse. The study was carried out by using two different hydrotropes: sodium benzoate and sodium xylenosulfonate. As standard for comparison, it was also studied the pulping of sugarcane bagasse by using only water and ethanol/water and sodium hydroxide solutions. The pulping processes were carried out from factorial planning experiments employing two different levels (and a central point) for reaction time and temperature. As response it was determined the correspondents pulping yield and residual lignin contents. The results indicated that sodium xylenosulfonate was more effective than benzoate sodium in the promotion of the delignification. However, the utilization of hydrotropic systems were less efficient to promote the delignification, when compared with ethanol/water or sodium hydroxide aqueous solution. The lignins extracted in the pulping with sodium benzoate presented lower molar masses when compared with the use of sodium xylenesulfonate. The analysis of the pulps showed that the higher temperatures and reaction times produced pulps with higher crystallinity.

Orientador: Michelle Leali Costa / Coorientador: Mario de Oliveira Neto / Banca: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Resumo: Neste trabalho encontra-se apresentada a produção via misturador termocinético e injeção de compósitos de polipropileno reforçados com bagaço de cana de açúcar deslignificado e com bagaço hidrolisado por enzimas, em diferentes concentrações (5%, 10% e 25%, massa/massa, (m/m)). Em seguida, os compósitos poliméricos foram caracterizados via ensaios mecânicos de tração, flexão em três pontos e impacto Izod. Além disso, ensaios para a determinação das propriedades térmicas (temperaturas de fusão e de cristalização por calorimetria exploratória diferencial (DSC), temperatura de degradação por termogravimetria (TGA) e temperatura de transição vítrea (Tg) por análise dinâmico-mecânica (DMA)) foram realizadas. Análises de infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) também foram realizadas nos compósitos produzidos. As amostras foram também submetidas ao condicionamento em câmara de radiação ultravioleta (UV) para avaliar a influência do intemperismo nas propriedades mecânicas e térmicas dos compósitos poliméricos produzidos. Os resultados de FTIR mostram a presença de boa interface entre a matriz (PP) e os materiais lignocelulósicos. As análises de DSC e TGA mostram que as temperaturas de fusão, de cristalização e degradação térmica estão dentro dos valores relatados na literatura, indicando que o processamento termocinético e a injeção não afetaram as propriedades térmicas dos compósitos. A temperatura de transição vítrea (Tg) medida por DMA não foi afetada pela introdução dos reforços. Porém, quando os compósitos foram submetidos à exposição a radiação UV os valores da Tg dos compósitos foram aumentados. As propriedades mecânicas avaliadas no presente trabalho não sofreram alterações ou ganhos significativos com a introdução dos reforços nos compósitos, ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work is presented the production via kinetic term mixing and injection of polypropylene composites reinforced with both delignified and enzymatic hydrolyzed residue bagasse from sugarcane, at different concentrations (5%, 10% and 25%, (w / w)). Polymeric composites were characterized via mechanical tests of tensile, three points bending flexural and Izod impact. Furthermore, tests for determining the thermal properties were done (melting and crystallization temperatures by differential scanning calorimetry (DSC), temperature of degradation by thermogravimetric analysis (TGA) and glass transition temperature (Tg) by dynamic mechanical (DMA)). Analyses of Fourier transform infra-red spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) were done for the composites. After this, the polymeric composites were subjected to conditioning in the ultraviolet radiation camera (UV) to evaluate the wheathering influence on the mechanical and thermal properties. FTIR results showed the presence of interface between the matrix (PP) and lignocellulosic materials. DSC and TGA analyzes showed that the melting temperatures of crystallization and thermal degradation are within the values reported on literature, indicating that the kinetic term processing and injection did not affect the thermal properties of the composites. Tg was not affected by the introduction of reinforcement agents. However, when the composites were subjected to exposure to UV radiation, the values of Tg of the composites were increased. The mechanical properties evaluated in this study did not change or significant gains with the introduction of reinforcements in composites, however, when exposed to UV radiation for conditioning such properties suffered less significant reductions when compared with the samples of the polypropylene / Mestre

Orientador: Pedro de Oliva Neto / Banca: Michel Brienzo / Banca: João Claudio Thomeo / Resumo: Os xilo-oligossacarídeos (XOs) e fruto-oligossacarídeos (FOs) apresentam atividades prebióticas, favorecendo a melhora nas funções intestinais, ação imunológica, antimicrobiana e outros benefícios à saúde. A produção dos XOs pode ser realizada pela utilização de materiais lignocelulósicos (MLCs). O objetivo deste trabalho foi aperfeiçoar a extração de hemicelulose a partir do bagaço de cana-de-açúcar, além de comparar a produção de XOs com xilanases de Trichoderma reesei QM 9414 e Aspergilus fumigatus M51. Foram feitos testes de digestibilidade "in vitro" e também de fermentação "in vitro" com bactérias probióticas e patogênicas para avaliar o potencial prebiótico de XOs produzidos por tratamento alcalino e compará-los com XOs e FOs comerciais. Os pré-tratamentos alcalinos desenvolvidos com 10% de KOH a 70ºC (tratamento 1) e com 5% de KOH a 121ºC (tratamento 3) se mostraram similares ao método que utiliza 24% de KOH a 35ºC (método ZD) para extração de hemicelulose, porém são mais simplificados e econômicos. O tratamento 1 apresentou redução de 54,1% de KOH e 1,98% de etanol e o tratamento 3 reduziu em 76,2% o KOH e 40,9% o etanol. Estes três experimentos de extração de hemicelulose foram selecionados para os testes de hidrólise enzimática com xilanases dos fungos T. reesei e A. fumigatus para produção de XOs. A hidrólise com enzimas de T. reesei se mostrou mais vantajosa apenas para produção de xilose (54,9%) em 24 horas, utilizando-se hemicelulose produzida pelo tratamento número 3. Testes com enzimas de A. fumigatus apresentaram melhor rendimento de XOs (27,1%) em 24 horas e menor rendimento de xilose (19,6%), com hemicelulose do tratamento 1 (XOs LABI). Experimentos de fermentação "in vitro" demonstraram a capacidade de Lactobacillus e Bifidobacterium fermentarem XOs e FOs (Resumo completo clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The xylo-oligosaccharides (XOs) and fructo-oligosaccharides (FOs) have prebiotic activities, improving bowel function, immunological and antimicrobial activity and other health benefits. XOs production can be accomplished by the use of lignocellulosic materials (LCMs). The goal of this work was to improve the hemicellulose extraction from sugarcane bagasse and to compare the XOs production using xylanases from Trichoderma reesei QM 9414 and Aspergillus fumigatus M51. We performed "in vitro" digestibility tests and also "in vitro" fermentation with probiotic and pathogenic bacteria to evaluate the prebiotic potential of XOs produced by alkali treatment and compared it with commercial XOs and FOs. Alkaline pretreatments developed with 10% KOH at 70° C (treatment 1) and 5% KOH at 121° C (treatment 3) were similar to the method using 24% KOH at 35° C (ZD method) for hemicellulose extraction, but they were more simplified and economical. Treatment 1 presented a reduction of 54.1% KOH and 1.98% ethanol and treatment 3 reduced KOH in 76.2% and ethanol in 40.9%. These three hemicellulose extraction experiments were selected for XOs production in the enzymatic hydrolysis tests with fungal xylanases of T. reesei and A. fumigatus. Hydrolysis with T. reesei enzymes proved advantageous only for xylose production (54.9%) at 24 hours, using hemicellulose produced by treatment number 3. Testing with A. fumigatus enzymes showed better XOs production (27.1%) at 24 hours and lower release of xylose (19.6%), using hemicellulose obtained by treatment 1 (XOs LABI). Fermentation experiments "in vitro" showed the ability of Lactobacillus and Bifidobacterium to ferment commercial XOs and FOs, emphasizing the preference of L. brevis and B. breve for commercial XOs while B. lactis and L. acidophilus demonstrated preference for commercial FOs. B. longum grew in both (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A fermentação de hidrolisados hemicelulósicos tem como principal dificuldade a presença de compostos inibidores ao metabolismo microbiano, derivados da degradação parcial da lignina, degradação dos açúcares e liberação de radicais acetil durante a etapa de hidrólise dos materiais lignocelulósicos. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência de diferentes tratamentos de destoxificação sobre a composição e fermentabilidade do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar na produção de etanol e xilitol. Foram avaliados os seguintes tratamentos: a) alteração de pH com óxido de cálcio e ácido fosfórico seguido de adsorção com carvão ativo; b) utilização de resinas de troca iônica (A-860, A-500PS e C-150 - Amberlite); e c) extração líquido-líquido com interface imobilizada em membrana de fibra oca (Membrana, Charlote, NC - USA), na qual a fase orgânica foi uma mistura de octanol e Alamina 336 e a fase aquosa foi o próprio hidrolisado. De acordo com os resultados, os tratamentos aplicados (a, b e c) promoveram uma redução na concentração de ácido acético de 46,74%, 64,15% e 44,71% e uma redução na absorbância relativa (A.R.) de 82,0%, 94,59% e 46,07%, respectivamente. Na fermentação dos hidrolisados tratados, pela levedura Candida guilliermondii FTI 20037, após 48h de fermentação, os resultados para o fator de rendimento foram de 0,57g/g, 0,42g/g e 0,33 g/g após os tratamentos a, b e c, respectivamente. Quanto à produtividade volumétrica, na mesma ordem dos tratamentos foram obtidos os seguintes resultados: 0,39 g.L-1.h-1, 0,20 g.L-1.h-1 e 0,16 g.L-1.h-1. Nas fermentações dos hidrolisados tratados (a) e (b) pela levedura Pichia stipitis IMH 43.2, visando a produção de etanol, após 48h os resultados do fator de rendimento foram 0,38 g/g e 0,23 g/g, respectivamente, enquanto a produtividade volumétrica foi de 0,09 g.L-1.h-1 para o tratamento (a) e para o tratamento (b). Para o tratamento (c) não se observou a produção de etanol nas condições de fermentação utilizadas. Considerando os resultados obtidos, sugere-se que, para as condições experimentais empregadas, o hidrolisado seja tratado por alteração de pH seguido de tratamento com carvão ativado, uma vez que este tratamento resultou nos melhores resultados para o fator de rendimento tanto na produção de xilitol quanto na produção de etanol. / The fermentation of hemicellulosic hydrolysates has as main difficult the presence of compounds derived from partial degradation of lignin, sugars and release of acetyl groups, which are inhibitors of microbial metabolism, during the hydrolysis process of lignocellulosic materials. This study aimed to evaluate the influence of different detoxification treatments on the composition and fermentability of the sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolyzate in the production of xylitol and ethanol. The following treatments were evaluated: a) change of pH with calcium oxide and phosphoric acid followed by adsorption with activated charcoal, b) use of ion exchange resins (A-860, A-500 PS and C-150 - Amberlite) and c) liquid-liquid extraction with immobilized interface in hollow-fiber membrane (Membrana, Charlote, NC - USA), in which the organic phase was a mixture of octanol and Alamine 336, and the aqueous phase was the hydrolyzate. According to the results, the employed treatments (a, b and c) promoted a reduction of 46.74%, 64.15% and 44.71% in the acetic acid concentration, and a reduction in the relative absorbance (RA) of 82.0%, 94,59% and 46.07% respectively. In the fermentation of the treated hydrolyzates by the Candida guilliermondii FTI 20037 yeast, aiming xylitol production, after 48h of fermentation, the results for xylitol yield were 0.57g/g, 0.42g/g and 0.33g/g, after the treatments a), b) and c), respectively. The volumetric productivity obtained was 0,39 g.L-1.h-1, 0,20 g.L-1.h-1 and 0,16 g.L-1.h-1, in the same order of treatments. In fermentation by Pichia stipitis IMH 43.2 of the hydrolyzates that used treatments (a) and (b), aiming the production of ethanol, after 48h, the results for yield were 0.38g/g and 0.23g/g, respectively, while the volumetric productivity was 0,09 g.L-1.h-1 for both treatments. For treatment (c) there was no ethanol production using the fermentation conditions applied in this work. Considering these results, it is suggested that for the experimental conditions used at this work, the hydrolyzate should be treated by pH change followed by treatment with activated charcoal, since this treatment resulted in better results of yield in the production of xylitol and ethanol.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-09-18T19:15:37Z No. of bitstreams: 2 Carolina C. de Queiroz Brito Cunha - 2012.pdf: 4678972 bytes, checksum: aa3da530028732bcbc87f49ba9ea6725 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Rejected by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com), reason: Há problemas nos campos de palavras chaves e citação. Foi acrescentado da seguinte forma: Streptomyces - bagaço de cana. De acordo com as orientações seria: Streptomyces Bagaço de cana Foi acrescentado no campo de citação: Citação: Cunha, Carolina Cândida de Queiroz Brito - Caracterização de celulases e xilanases produzidas por Streptomyces sp. cultivado em resíduos lignocelulósicos - 2012 - 99 f. - Dissertação - Programa de Pós-graduação em Biologia (ICB) - Universidade Federal de Goiás - Goiânia, 2012. Deve-se usar a NBR6023, ex.: ALCÂNTARA, Guizelle Aparecida de. Caracterização farmacognostica e atividade antimicrobiana da folha e casca do caule da myrciarostratadc.(myrtaceae). 2012. 41 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2012. on 2014-09-19T13:12:18Z (GMT) / Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-09-22T18:04:37Z No. of bitstreams: 2 Carolina C. de Queiroz Brito Cunha - 2012.pdf: 4678972 bytes, checksum: aa3da530028732bcbc87f49ba9ea6725 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-22T19:09:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Carolina C. de Queiroz Brito Cunha - 2012.pdf: 4678972 bytes, checksum: aa3da530028732bcbc87f49ba9ea6725 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-22T19:09:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Carolina C. de Queiroz Brito Cunha - 2012.pdf: 4678972 bytes, checksum: aa3da530028732bcbc87f49ba9ea6725 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2012-10-27 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / An actinomycete strain, isolated from cane sugar bagasse (CSB), identified as Streptomyces sp was selected for its ability to produce cellulases. The production of cellulases was analyzed by submerged fermentation by cultivation on minimal medium (MM) containing CSB, wheat bran (WB) or carboxymethylcellulose (CMC) as carbon source, and yeast extract (YE) as nitrogen source. The results show that WB was the best inducer of CMCases (2.0 U.mL-1). Aiming to analyze the production of cellulases and xylanases kinetics, the isolate was inoculated in minimal medium containing 0.5% (w/v) WB and maintained for 12 days at 45°C under constant agitation of 180 rpm. The highest yield of Avicelase was observed after 264 h of cultivation (5.646 Uml-1), after 144 h for CMCase (3.872 Uml-1), after 144 h for FPase (0.0947 Uml-1) and after 288 h for Xylanase (92.40 Uml- 1). Culture supernatants with maximum activity of Avicelase, CMCase, Fpase and Xylanase were analyzed for optima pH and temperature of the respective enzymes. The highest enzyme activities were detected at pH 7.0 at 35°C for Avicelase, pH 4.5/75°C for CMCase, pH 5.5/45°Cfor FPase and pH 5.5/70°C for Xylanase. The enzymes retained more than 70% of the initial activity after 2 h incubation at 50°C. The profile proteins analyzed by zymogram demonstrated a set of secreted cellulases (37, 21 and 17 kDa) and xylanases (39, 21, 18 and 17 kDa) when grown on FT for 144 h. The saccharification assay with CSB as substrate showed that the enzyme complex was able to release 19% of glucose and 62.9% of xylose. / Uma linhagem de Actinomiceto, isolada do bagaço de cana-de-açúcar (BCA), identificada como Streptomyces sp foi selecionada pela sua capacidade de produzir celulases. A produção de celulases foi analisada por fermentação submersa (FS) pelo cultivo do isolado em meio mínimo (MM) contendo BCA, farelo de trigo (FT) ou carboximetilcelulose (CMC) como fonte de carbono, e extrato de levedura (EL) como fonte de nitrogênio. Os resultados demostraram que o FT foi o melhor indutor da produção de CMCases (2,0 U.mL-1). Com o objetivo de analisar a cinética de produção de celulases e xilanases pelo isolado, este foi inoculado em meio mínimo contendo 0,5% (w/v) FT e mantido por 12 dias a 45°C sob agitação constante de 180 rpm. A maior produção de Avicelase foi observada após 264 h de cultivo (5,646 UmL-1), de CMCase após 144 h (3,872 UmL-1), de FPase após 144 h (0,0947 UmL-1) e de Xilanase após 288 h (92,40 UmL-1). Os sobrenantes de cultura com atividade máxima de Avicelase, CMCase, FPase e Xilanase foram analisados quanto ao pH e temperatura ótimos das respectivas enzimas. Os resultados obtidos demonstraram que a maior atividade de Avicelase foi detectada em pH 7,0 a 35°C; CMCase apresentou melhor atividade em pH 4,5 a 75°C; FPase apresentou melhor atividade em pH 5,5 a 45°C e Xilanase apresentou melhor atividade em pH 5,5 a 70°C. Quanto à termoestabilidade, as enzimas presentes mantiveram mais de 70% da atividade inicial após 2 h de incubação a 50°C. O perfil de proteínas analisado por zimograma demonstrou que o isolado secretou um conjunto de celulases (37, 21 e 17 KDa) e xilanases (39, 21, 18 e 17 KDa) quando cultivado em FT por 144 h. No ensaio de sacarificação de BCA o complexo enzimático foi capaz de liberar 19% de glicose e 62,9% de xilose.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-11Bitstream added on 2015-03-03T12:06:10Z : No. of bitstreams: 1 000800334.pdf: 1312816 bytes, checksum: 8b4c8150b35e885b4e6f39567fe2c6b6 (MD5) / A escassez dos bens naturais e os constantes aperfeiçoamentos na área de energias renováveis exigem cada vez mais a busca por melhores condições e tecnologias para melhor aproveitamento energético em processos de combustão. O conjunto denominado pré-aquecedor de ar pode ser considerado o mais importante para a melhoria do processo de combustão de caldeiras convencionais. Este trocador está diretamente ligado à recuperação da energia disponível nos gases de combustão por contato indireto. A incrustação de fuligem (mistura de cinza e sílica) inerente ao processo de combustão é um dos fatores que mais impactam no rendimento térmico do equipamento. O presente trabalho analisa de forma transiente o efeito da incrustação sobre a parede interna dos tubos deste trocador de calor. Para isso, dois métodos para análise de desempenho foram utilizados, sendo o método definido neste trabalho como convencional, e o método proposto pela ASME (Performance Test Code 4.3 | PTC 4.3). Os resultados mostraram que embora o método convencional tenha apresentado valor médio de desempenho de 35% e o método ASME valor médio de 40%, ambos possuem o mesmo perfil, validando assim o método convencional. Além das análises de desempenho, outros resultados foram obtidos a partir dos dados determinados experimentalmente. Para realização deste trabalho, uma caldeira de alta pressão foi utilizada, sendo os dados de vazão dos fluxos de ar e gases para o método convencional, obtidos com a utilização de tubos de Pitot e tudo de Venturi desenvolvido especialmente para esta aplicacão / The scarcity of natural resources and the constant improvements in the area of renewable energies are forcing increasingly to search for better conditions and better technologies for energy recovery from combustion processes. The set called air pre-heater can be considered the most important for improving the combustion process of conventional boilers. This heat exchanger is directly linked to the recovery of the available energy in the flue gas by indirect contact. The fouling of soot (mixture of ash and silica) inherent in the combustion process is one of the factors that most impact the thermal performance of the device. This study examines by transient form, the fouling effect on the inner wall of the heat exchanger tubes of this. For this, two methods for performance analysis were used, the method defined in this study as Conventional, and the method proposed by the ASME (Performance Test Code 4.3 | 4.3 PTC). The results showed that although the Conventional method has shown average performance of 35% and the method ASME average of 40%, both have the same profile, thus validating the Conventional method. Besides the analysis of performance, other results were obtained from data determined experimentally. For this study, a high-pressure boiler was used, and the data of air flow and gas flow to the conventional method obtained with the use of Pilot tubes and Venturi specially developed for this application

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-21Bitstream added on 2015-04-09T12:48:24Z : No. of bitstreams: 1 000817165.pdf: 428256 bytes, checksum: 7287d4fc1249bc798c8fb8b38b784dc0 (MD5) / A desconstrução da lignocelulose pela ação dos microrganismos é um processo essencial para o ciclo do carbono e para a conversão da biomassa em combustíveis e produtos químicos. A extensa variedade de carboidratos encontrados na parede celular das plantas requer uma multiplicidade de enzimas para sua degradação. O objetivo desse trabalho foi isolar um consórcio microbiano de amostra de solo, contendo bagaço de cana-de-açúcar em decomposição, que fosse eficiente na desconstrução da biomassa e sequenciar o DNA total para isolamento de genes envolvidos na desconstrução da lignocelulose. O consórcio microbiano degradador de biomassa foi obtido através de amostra de solo cultivado com cana de açúcar em decomposição e mostrou ser eficiente na degradação de um potencial substrato lignocelulósico, o bagaço de cana. Para se comprovar a eficiência na liberação de açúcar da biomassa com potencial de ser usado em processos fermentativos foi realizada a análise cromatográfica de açúcares, quando esse conjunto de microrganismos foi cultivado em meio contendo apenas bagaço de cana como fonte de carbono. Esse ensaio mostrou a liberação de glicose no meio de cultivo. Do mesmo modo, foram realizados testes microbiológicos que mostraram a produção de enzimas hidrolíticas como celulases e amilases. O sequenciamento do DNA total extraído das amostras do consórcio cultivadas em meio com celulose possibilitou a identificação dos microrganismos presentes no consórcio. Através dessas sequencias também foi realizada a prospecção de genes envolvidos na degradação da biomassa e nessa avaliação foram encontrados os genes das enzimas alfa amilase, glucoamilase, alfa glucosidase, beta glucosidase e endoglucanase, enzimas de suma importância no processo de desconstrução da lignocelulose. Todos os genes das enzimas foram similares a sequencias da bactéria Burkholderia sp SJ98, que já foi descrita na ... / The deconstruction of lignocellulose by the action of microorganisms is an essential process for the carbon cycle and the conversion of biomass into fuels and chemicals. A wide variety of carbohydrates found in plant cell walls requires a multitude of enzymes for their degradation. The aim of this study was to isolate a microbial consortium of soil sample containing bagasse cane sugar decomposition, which is efficient in the deconstruction of biomass and the total DNA sequence for the isolation of genes involved in the deconstruction of lignocellulose. The biomass degrading microbial consortium was obtained from soil sample cultivated with sugarcane decomposed and shown to be efficient in the degradation of a potential lignocellulosic substrate, sugarcane bagasse. To prove the efficiency of the release of sugar from the biomass potential to be used in fermentation processes chromatographic analysis of sugars was performed when the number of microorganisms were cultivated only in a medium containing cane bagasse as a source of carbon. This test showed the release of glucose in the culture medium. Similarly, microbiological tests have shown that the production of hydrolytic enzymes such as cellulases and amylases have been made. The sequencing of total DNA extracted from the samples cultured in medium with cellulose consortium made possible the identification of microorganisms present in the consortium. Through these sequences to search for genes involved in the degradation of biomass and this assessment was also carried the genes of the enzymes alpha amylase, glucoamylase, alpha- glucosidase, beta glucosidase and endoglucanase enzymes of paramount importance in the process of deconstruction of lignocellulose found. All genes of the enzymes were similar to sequences of the bacterium Burkholderia sp SJ98, which has been described in the literature as an efficient organism in biodegradation of different compounds. Thus in the present ...

Orientador: Maria Valnice Boldrin Zanoni / Banca: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Banca: Germano Tremiliosi Filho / Resumo: A produção de etanol e açúcar a partir de cana-de-açúcar é um atividade de grande importância no Brasil, mas também fonte de grande preocupação ambiental devido ao grande acúmulo de biomassa na forma de bagaço e vinhaça gerados como rejeitos. A biomassa lignocelulósica é constituída de celulose, com estrutura formada de unidades de glicose polimerizadas, deste modo estudos voltados para a conversão de glicose em compostos químicos com maior valor agregado seria relevante para buscar novas formas de aproveitamento destes rejeitos. O objetivo do presente trabalho é investigar a aplicabilidade da técnica de fotoeletrocatálise para promover a oxidação de glicose em meio aquoso utilizando nanotubos de dióxido de titânio (NT-Ti/TiO2) como fotoanodos com vistas a obtenção de compostos com maior valor agregado. Os eletrodos de nanotubos de dióxido de titânio (NT-Ti/TiO2) foram preparados por oxidação eletroquímica de Ti em solução 1,0 mol L-1 de NaH2PO4 + 0,3% (m/m) HF como eletrólito de suporte sob potencial de 20V por 2 h e calcinado a 450 °C. Um método analitico baseado em cromatografia de troca iônica com detecção amperométrica foi desenvolvido para análise de glicose, acido glicônico, acido glicárico, arabitol e arabinose e curvas analíticas foram construídas em concentrações de 1,00 a 20,0x10-6 mol L-1, r = 0,9995, e o método alcançou limites de detecção e determinação ao redor de LD = 0,03x10-6 mol L-1 e LQ = 0,08x10-6 mol L-1 para a determinação de glicose. O ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The production of sugar and ethanol from sugarcane is an activity very important in Brazil, but it is also a source of great environmental concern due to the large accumulation of biomass in form of bagasse and vinasse generated as waste of this process. The lignocellulosic biomass is made up of cellulose, wich structure is made of polymerized glucose units. Thereby studies focused on the conversion of glucose into added value chemical compounds would be relevant to seek new ways to use these waste. This work describes the construction electrodes of titanium dioxide nanotubes (NT-Ti / TiO2) and its application in photoeletrocatalytic oxidation of glucose in aqueous media aimed at converting glucose into compounds with higher added value. The electrodes were prepared by electrochemical oxidation of Ti in solution of 1.0 mol L-1 NaH2PO4 + 0.3% (m/m) HF as supporting electrolyte under a potential of 20V for 2 h and calcined at 450 ° C. An analytical method based on ion exchange chromatography with amperometric detection was developed for glucose, gluconic acid, glucarico acid, arabitol and Arabinose analysis and analytical curves were constructed at concentrations of 1.00 to 20,0x10-5 mol L-1, r = 0.9995, and the method achieved detection limits and determination around 0,03x10-6 mol L-1 and 0,08x10-6 mol L-1 for glucose determination, respectively. The method was used for monitoring the generated products due the oxidation photoeletrocatalytic 10.0 mmol L-1 glucose solution und... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre