At present, the extraction of biochar and its use is a much-discussed topic in the chemical and research fields. The use of biochar is very often declined in the areas of agriculture, waste management, environmental improvement and the fight against global warming. In addition to these sectors, the topic of biochar is also addressed in the production of bio-diesel and bio-oil. Due to the current use of secondary products during biotechnological processes, the presented theoretical and practical study focused on the issue of obtaining biochar from bran by pyrolysis at different temperatures. Part of the practical part was the extraction of biochar from bran and its subsequent analysis, which could be used to characterize biochar obtained from bran by pyrolysis physically and chemically. The characterization of bran biochar was solved by various analytical methods. These techniques yielded, for example, pH, conductivity, particle distribution, elemental composition of biochar, porosity and content of polycyclic aromatic hydrocarbons. Thanks to this study, the properties of biochar and its possible applications in everyday life were characterized in detail. Given the very promising use of biochar obtained from bran, it can be said that this will be a very desirable topic for the future.

Tesis por compendio / [EN] The main objective of this Thesis was to study the energy metabolism in small ruminants under different nutrition sceneries. As methodology we utilized indirect calorimetry instead of direct calorimetry or feeding trials. Within indirect calorimetry we worked with a portable open circuit gas exchange system with a head hood. This open circuit respiration system permitted completed the whole energy balance and evaluate the efficiency of utilization of the energy of the diet for different physiological circumstances as milk production in dairy goats or maintenance in sheep. Besides, we could quantify in each trial some of the wastes related to environmental pollution as CH4 emissions and excretion of nitrogen in feces and urine. In this thesis three experiments were designed, two in dairy goats and other in sheep as we described below. In the first experiment, digestibility, energy balance, carbon and nitrogen balance, milk performance, rumen parameters and milk fatty acids and metabolites were obtained. Metabolic cages and open circuit indirect calorimetry system were the methods applied. Treatments consist in two mixed diets with alfalfa as forage. Within the concentrate, oat grain was replaced with rice bran. No significant differences were found for metabolizable energy intake (MEI), 1254kJ/kg of BW0.75 on average, and heat production (HP); 640 kJ/kg of BW0.75 on average. No differences were obtained for milk production (2.2 kg/d on average) and milk fat was greater in the rice bran diet (6.9% vs. 5.3% for rice bran and oat diets, respectively). Energy balance was positive and milk metabolites correlated these found. Regards to CH4 emissions, determined in vivo by gas exchange indirect calorimetry, goats fed the rice bran significantly reduced methane production (23.2 g/d vs 30.1 g/d). In the second experiment, we also used two types of diets, but in this case we substituted the forage and maintained the same concentrate; in one of the diets a grass (Maralfafa [Pennisetum sp.]- M diet) was used as forage and in the other an extensively used leguminous (Alfalfa [Medicago sativa]- A diet). Methods and analysis were the same that in Experiment 1, and here we include metabolites in urine and blood plasma. The dry matter intake was higher for diet A (1.8 vs 1.6 kg/d, respectively) and digestibility coefficients were higher for diet M. However, no significant differences were shown in MEI (1089 kJ/kg of BW0.75, on average) and HP (639 kJ/kg of BW0.75on average). Higher milk yield was observed in A diet than M diet (1.8 vs. 1.7 kg/d, respectively) and metabolites in urine, plasma and milk indicated better use of diet A than M, while no differences in milk composition were found (5% of fat and 4.3% of protein). Methane production was higher for A diet (28.5 g/d) than M diet (25.9 g/d), although these differences were not statistically significant. In the third experiment, energy partition was compared in two sheep breeds (Manchega vs. Guirra) fed above maintenance. We fed again with mixed diets and metabolic cages, indirect calorimetry, nitrogen balance and integral calculus were the tools used for these energy partitioning approach. An approximation of division of heat production was done. ME for maintenence was estimated at 354 kJ/kg of BW0.75and day, on average for the two breeds. Basal metabolic rate was different between breeds; 270 vs. 247 kJ/kg of BW0.75for Guirra and Manchega, respectively. / [ES] El objetivo principal de esta tesis fue estudiar el metabolismo energético en pequeños rumiantes bajo diferentes escenarios de nutrición. Como metodología se utilizó la calorimetría indirecta en vez de calorimetría directa o pruebas de alimentación. Dentro de la calorimetría indirecta trabajamos con un sistema portátil de circuito abierto de intercambio de gases con una "urna" (Heat hood). Este sistema de circuito abierto de respiración nos permitió completar todo el balance energético y evaluar la eficiencia de la utilización de la energía de la dieta para diferentes estados fisiológicos como producción de leche en cabras u oveja en mantenimiento. Además fue posible cuantificar en cada ensayo algunas perdidas relacionadas con la contaminación ambiental como emisiones de CH4 y la excreción de nitrógeno en heces y orina. En esta tesis se diseñaron tres experimentos, dos en cabras en lactación y otro en ovejas como describimos a continuación. En el primer experimento se han determinado, digestibilidad, balance energético, balance carbono nitrógeno, producción de leche, parámetros ruminales, ácidos grasos y metabolitos en leche. Jaulas metabólicas y un sistema de circuito abierto de calorimetría indirecta fue el método aplicado. Los tratamientos consistieron en dos dietas mixtas con alfalfa como forraje y dentro del concentrado el grano de avena fue reemplazado por cilindro de arroz. No se encontraron diferencias significativas en la energía metabolizable ingerida (MEI) de 1254 kJ/kg PV0.75 en promedio y una producción de calor (HP) de 640 kJ/kg PV0.75 en promedio. La producción de leche no presentó diferencias significativas entre las dos dietas, (2,2 kg/den promedio), la grasa de la leche fue mayor en la dieta de cilindro de arroz (6,9% vs. 5,3% para cilindro de arroz y avena respectivamente). El balance energético fue positivo y correlacionado a los metabolitos en leche determinados. En cuanto a las emisiones de CH4, determinadas en vivo mediante el intercambio de gases por calorimetría indirecta, las cabras alimentadas con el subproducto redujeron significativamente la producción de metano (23,2 g / d vs 30,1 g / d.). En el segundo experimento, también utilizamos dos tipos de dietas, pero en este caso sustituimos los forrajes y mantuvimos el mismo pienso; en una de las dietas se utilizó como forraje una gramínea (Maralfafa [Pennisetum sp.] - dieta M) y en el otro una leguminosa de uso extendido (Alfalfa [Medicago sativa] - dieta A). Los métodos de análisis y análisis fueron los mismos que los utilizados en el Experimento 1, y se incluyeron además análisis de metabolitos en orina y plasma. La materia seca ingerida fue mayor para dieta A (1,8 vs 1,6 kg/d, respectivamente), los coeficientes de digestibilidad fueron mayores para la dieta M. Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas en MEI (1089 kJ/kg PV0.75, en promedio) y HP 639 kJ/kg PV0.75, en promedio). La producción de leche fue mayor en la dieta A que la dieta M, (1,8 vs. 1,7 kg/d, respectively) y los metabolitos en orina, plasma y leche indican un mejor aprovechamiento de la dieta A. No se presentaron diferencias en la composición de la leche (5% de grasa and 4.3% de proteína). La producción de metano fue mayor para la dieta A (28,5 g/d) que para la dieta M (25,9 g/d), aunque estas diferencias no fueron estadísticamente significativas. En el tercer experimento se compararon la partición energética en dos razas de ovejas (Manchega vs. Guirra) en mantenimiento. Fueron alimentadas con dietas mixtas en jaulas metabólicas, calorimetría indirecta, balance carbono nitrógeno y cálculos integrales fueron las herramientas utilizadas para un aproximación de la partición energética. Se realizó una aproximación de división de producción de calor. El ME para mantenimiento se estimó en 354 kJ/kg PV0.75/ día, en promedio para las dos razas. Las diferencias en la tasa metabólica basal entre las razas fu / [CA] El principal objectiu d'aquesta tesi va ser estudiar el metabolism energètic en xicotets ruminants baix diferents escenaris de nutrició. Com a metodologia es va utilitzar la calorimetria indirecta en compte de calorimetria directa o proves d'alimentació. Dins de la calorimetria indirecta treballarem amb un sistema portatil de circuit obert d'intercanvi de gasos amb "urna" (Heat hood). Aquest sistema de respiració de circuit obert ens va permetre completar tot el balanç energètic i avaluar l'eficiència de la utilització de l'energia de la dieta per a diferents circumstàncies fisiològiques com produccion de llet en cabres o manteniment en ovelles. A més va ser possible quantificar en cada assaig algunes perdues relacionades amb la contaminacion ambiental com a emissions de CH4 i l'excreció de nitrogen en femta i orina. En aquesta tesi es van dissenyar tres experiments, dos en cabres en lactación i un altre en ovelles com vam descriure a continuació. En el primer experiment s'han determinat,digestibilidad, balanç energètic, balanç carboni nitrogen, producció de llet, paràmetres ruminales, àcids grassos i metabòlits en llet. Gàbies metabòliques i un sistema de circuit obert de calorimetria indirecta va ser el mètode aplicat. Els tractaments van consistir en dues dietes mixtes amb alfals com a farratge i dins del concentrat el gra de civada va ser reemplaçat per cilindre d'arròs. No es van trobar diferències significatives en l'energia metabolizable ingerida (MEI) de 1254 kJ/kg PV0.75 en mitjana i una producció de calor (HP) de 640 kJ/kg PV0.75 en mitjana. La producció de llet no va presentar diferències significatives entre les dues dietes, (2.2 kg/donen mitjana), el greix de la llet va ser major en la dieta de cilindre d'arròs (6.9% vs. 5.3% per a cilindre d'arròs i civada respectivament). El balanç energètic va ser positiu i correlacionat als metabòlits en llet determinats. Quant a les emissions de CH4, determinades en viu mitjançant l'intercanvi de gasos per calorimetria indirecta, les cabres alimentades amb el subproducte van reduir significativament la producció de metà (23.2 g / d vs 30.1 g / d.).En el segon experiment, també utilitzem dos tipus de dietes, però en aquest cas substituïm els farratges i vam mantenir el mateix pinso; en una de les dietes es va utilitzar com a farratge una gramínea (Maralfafa [Pennisetum sp.] - dieta M) i en l'altre una **leguminosa d'ús estès (Alfals [Medicago sativa] - dieta A). Els mètodes d'anàlisis i anàlisis van ser els mateixos que els utilitzats en l'Experiment 1, i es van incloure a més anàlisi de metabòlits en orina i plasma. La matèria seca ingerida va ser major per a dieta A (1,8 vs 1,6 kg/d, respectivament), els coeficients de digestibilidad van ser majors per a la dieta M. No obstant açò no es van trobar diferències significatives en MEI (1089 kJ/kg PV0.75, en mitjana) i HP 639 kJ/kg PV0.75, en mitjana). La producció de llet va ser major en la dieta Al fet que la dieta M, (1,8 vs. 1,7 kg/d, respectively) i els metabòlits en orina, plasma i llet indiquen un millor aprofitament de la dieta A. No es van presentar diferències en la composició de la llet (5% de greix i 4.3% de proteïna). La producció de metà va ser major per a la dieta A (28,5 g/d) que per a la dieta M (25,9 g/d), encara que aquestes diferències no van anar estadísticament significatives. En el tercer experiment es van comparar la partició energètica en dues races d'ovelles (Manxega vs. Guirra) en manteniment. Van ser alimentades amb dietes mixtes en gàbies metabòliques, calorimetria indirecta, balanç carboni nitrogen i càlculs integrals van ser les eines utilitzades per a un aproximació de la partició energètica. Es va realitzar una aproximació de divisió de producció de calor. L'EM para manteniment es va estimar en 354 kJ/kg PV0.75 / dia, en mitjana per a les dues races. Les diferències en la taxa metabòlica basal entre les races va ser de 2 / Criscioni Ferreira, PF. (2016). Application of an open circuit indirect calorimetry system for gaseous exchange measurements in small ruminant nutrition [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/64069 / Compendio

Foram analisadas amostras de farelo de arroz fornecidas pela EMBRAPA e Agroindústrias, provenientes de sistemas de terras altas e irrigado, submetidas a diferentes técnicas de estabilização. A avaliação da variação dos teores de nutrientes, relacionados a composição centesimal, minerais, ácidos graxos e amilose, teve como objetivo contribuir com dados que permitam a caracterização da qualidade do produto e por conseqüência o melhor aproveitamento do farelo de arroz para o consumo humano. Os resultados obtidos mostraram que a origem e as diferentes técnicas de estabilização influem na composição das amostras, sendo que o farelo obtido do arroz de terras altas apresentou maiores teores de lipídeos, proteínas e ácidos graxos, enquanto aquele do arroz irrigado mostrou-se com os maiores teores de minerais e fibras. Os métodos de estabilização empregados foram os definidos como caseiros (torração em forno de microondas e fogão) e os tratamentos industriais de estabilização direta (extrusão termoplástica) ou indireta (proveniente do beneficiamento do arroz, após a parboilização). Entre as técnicas de estabilização, a realizada em fogão mostrou-se a mais adequada, enquanto a parboilização permitiu a valorização da composição nutricional. / Samples of rice bran from low land and upland systems, provided by EMBRAPA and several rice industries, and submitted to different stabilization techniques, were analyzed. The evaluations of variations in nutrient contents related to the centesimal composition, minerals, fatty acids and amylose had the objective of contributing to data that allow a better characterisation of the product quality and consequently a better utilization of rice bran for human consumption. The obtained results show that the origin and different stabilization techniques influence the composition of the samples. Production system for upland rice released a rice bran with higher contents of lipids, proteins and fatty acids, while irrigated rice bran contained more minerals and dietary fibres. The employed stabilization methods were those defined as homemade (toasted in a microwave oven or cooker) and industrial treatments such as direct (thermoplastic extrusion) or indirect stabilization (based on rice milling after parboiling). Within the stabilization methods, the toasting with a cooker was the most adequate, while parboilization allowed a valorization of the nutritional composition of rice bran.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-02-22T12:49:09Z No. of bitstreams: 1 Susmara Silva Campos.pdf: 2667117 bytes, checksum: aae2333b8a561bd3d809160a8d74a179 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-22T12:49:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Susmara Silva Campos.pdf: 2667117 bytes, checksum: aae2333b8a561bd3d809160a8d74a179 (MD5) Previous issue date: 2005-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The shrimp Litopenaeus vannamei adapted itself very well to the culture conditions in the Northeast due to their characteristics of tolerance to the salinity and temperature, resistance to the handling, rapid growth and survival and good feed conversion, contributing to place Brazil in the producer and exporter market. Even with the good productivity results, there are some limiting factors to be better studied, as the feeding, where the production and the adequate management of the natural food contributing to improve the economical and environmental feasibility of the culture and represents great nutritional importance to the cultivated organisms. The aim of this study was to analyze the influence of organic fertilizer in the availability of natural food (plankton and benthos) and the shrimp growth, with the purpose of effluents and costs reduction, through two fertilization regimes in four treatments: 1) CP: Control (inorganic fertilizers) stocked with 40 juveniles.m-2; 2) CNP: Control no-shrimp; 3) TP: Wheat bran (organic fertilizer) stocked with 40 juveniles.m-2; 4) TNP: Wheat bran no-shrimp, with three replicates each. The experimental tanks were prepared with sediment, individual aeration, without water exchange, and the shrimps feeding during 88 culture days, was done with a commercial 35% crude protein ration through feeding trays, three times a day, adjusted daily to the according consumption. The water temperature, dissolved oxygen and pH were measured daily; the transparency and salinity were checked weekly and samples of water of each tank were collected biweekly for nutrients analyses. The phytoplankton analysis, zooplankton, phytobenthos and meiobenthos samples were accomplished biweekly and macroinvertebrates samples were monthly. The dissolved oxygen levels were higher with the wheat bran (6.16±0.98 mg.L-1) than with the inorganic fertilizers (5.92±1.19 mg.L-1). Under organic fertilization regime, the phytoplankton presented abundance of Bacillariophyceae, mainly Nitzschia, and rotifers; the phytobenthos was constituted of Bacillariophyceae, mainly for Nitzschia, Amphiprora and Cymbella; the meiobenthos mainly for nematodes and rotifers; and the macroinvertebrates were constituted mainly of oligochaetas. The feeding preference of the shrimps was decisive in the abundance of natural food, which determined different conversion ration along the experiment (1.3 and 2.1), justifying periodic adjustments of the amount of artificial diets. The shrimps survival was the same for both fertilization regimes (96.6%). The final weight in CP was of 11.89±1.73 g and in TP was of 12.28±1.71 g, with lower cost of the wheat bran in relation to the inorganic fertilizers. The wheat bran showed better performance not only in the water quality maintenance without exchange but also in the availability of natural food, and the performance of the shrimps, contributing to the minimize shrimp culture effluents and its impact on the environment, also in the reduction of the production costs. / O camarão Litopenaeus vannamei adaptou-se muito bem às condições de cultivo na região Nordeste devido as suas características de ampla faixa de tolerância à salinidade e temperatura, resistência ao manuseio, altas taxas de crescimento e de sobrevivência e boa conversão alimentar, contribuindo para colocar o Brasil no mercado produtor e exportador. Mesmo com os bons resultados de produtividade alcançados, ainda há fatores limitantes a serem mais bem estudados, como a alimentação, onde a produção e o manejo adequado do alimento natural contribuem para melhorar a viabilidade econômica e ambiental do cultivo e representa grande importância nutricional para os organismos cultivados. O presente trabalho teve por objetivo analisar a influência de fertilizante orgânico na disponibilidade de alimento natural (plâncton e bentos) e no crescimento do camarão, com a finalidade de redução dos efluentes de cultivos e dos custos de produção, através de dois regimes de fertilização em quatro tratamentos: 1) CP: Controle (fertilizantes inorgânicos) povoado com 40 juvenis.m-2; 2) CNP: Controle não-povoado; 3) TP: Farelo de trigo (fertilizante orgânico) povoado com 40 juvenis.tanque-2; 4) TNP: Farelo de trigo não-povoado; com três repetições cada. Os tanques experimentais foram preparados com sedimento, aeração individual, sem troca de água, e a alimentação dos camarões, durante 88 dias de cultivo, foi feita através de comedouros, com ração comercial com 35% de proteína bruta, três vezes ao dia, ajustada diariamente em função do consumo. A temperatura da água, oxigênio dissolvido e pH foram mensurados diariamente; a transparência e salinidade foram aferidas semanalmente e amostras de água de cada tanque foram coletadas quinzenalmente para as análises de nitrato, nitrito, amônia total, ortofosfato, silicato, alcalinidade e clorofila a. As coletas para análise de fitoplâncton, zooplâncton, fitobentos e meiobentos foram realizadas quinzenalmente e as coletas de macro-invertebrados foram mensais. Quanto à qualidade da água, os níveis de oxigênio dissolvido foram mais elevados com o farelo de trigo (6,16±0,98 mg.L-1) do que com os fertilizantes inorgânicos (5,92±1,19 mg.L-1). Sob fertilização orgânica, o fitoplâncton apresentou abundância de Bacillariophyceae, principalmente Nitzschia, e rotíferos; o fitobentos esteve constituído de Bacillariophyceae, principalmente por Nitzschia, Amphiprora e Cymbella; o meiobentos principalmente por nematódeos e rotíferos; e os macro-invertebrados constituíram-se principalmente de oligoquetas. A preferência alimentar dos camarões foi determinante na abundância de alimento natural o qual, por sua vez, determinou conversão alimentar diferente ao longo do experimento (1,3 e 2,1), justificando reajustes periódicos da quantidade de ração fornecida. A sobrevivência dos camarões foi a mesma para ambos os regimes de fertilização (96,6%). O peso final no CP foi de 11,89±1,73 g e no TP foi de 12,28±1,71 g, com menor custo do farelo de trigo em relação aos fertilizantes inorgânicos. O farelo de trigo apresentou bom desempenho tanto na manutenção da qualidade da água sem renovação e na disponibilidade de alimento natural, como no desenvolvimento dos camarões, desta forma podendo contribuir para a minimização dos efluentes da carcinicultura e seu impacto sobre o ambiente, bem como na redução dos custos de produção.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoPCE_DISSERT.pdf: 3180656 bytes, checksum: 4103bde23e39119f96e6397a04b288a2 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This study proposes to find a biodiesel through transesterification of rice bran oil with KI/Al2O3 checking the influence of two types of alumina (Amorphous and Crystalline) for conversion into methyl esters. The catalyst was synthesized by the wet impregnation method. Adding 30 mL of 35% KI(aq.) in 10 g of alumina, under stirring at 80 ?C for 3 hours. The reaction conditions used in this study were optimized, with a molar ratio methanol:oil of 15:1, 8 h of reaction time and reflux temperature. The catalyst amount was varied in the range of 1 to 5 % wt. The solid catalysts materials were analyzed by: x-ray diffraction (XRD), thermogravimetry (TG), N2 adsorption/desorption, scanning electron microscopy (SEM) and basicity, for the identification of its structure and composition, verifying the presence of basic sites. The results showed that Al2O3(A) presents an amorphous structure, high surface area and a better catalytic activity, in relation to the catalyst synthesized with Al2O3(C) support that proved to have a more crystalline structure, having as well, a lesser surface area, enabling difficulties for the incorporation of active sites. The obtained biodiesel with 5% wt. KI/Al2O3(A) presented physicochemical properties within the standards specified by the Resolution No 7/2008 ANP and obtained the best reaction yield with 95.2%, according to quantitative measurement from the TG, which showed 96.2% conversion into methyl esters. It was furthermore found that with the increasing amount of the quantity of the catalyst in the reaction, there was also an increase in the ester content obtained. The specific mass and the kinematic viscosity were reduced with the increase of the amount of quantity of the catalyst, indicating an increase in the conversion of triglycerides / Esse estudo prop?e-se a obter um biodiesel a partir da transesterifica??o do ?leo de farelo de arroz com KI/Al2O3 verificando a influ?ncia de dois de tipos de alumina (Amorfa e Cristalina) na convers?o em ?steres met?licos. O catalisador foi sintetizado pelo m?todo de impregna??o via ?mida. Adicionando 30 mL de uma solu??o de 35% KI(aq.) em 10 g de alumina, sob agita??o constante a 80?C por 3h. As condi??es reacionais utilizadas nesse estudo foram otimizadas, como raz?o molar de metanol:?leo de 15:1, tempo reacional de 8hs e temperatura de refluxo. A quantidade de catalisador foi variada na faixa de 1 a 5% wt. Os materiais s?lidos catal?ticos foram analisados por: difra??o de raios-X (DRX), an?lise termogravim?trica (TG/DTG), adsor??o/dessor??o de nitrog?nio, microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e teste de basicidade para identifica??o da estrutura e sua composi??o, verificando a presen?a de s?tios b?sicos. Os resultados mostraram que Al2O3(A) apresenta uma estrutura amorfa, alta ?rea superficial e uma melhor atividade catal?tica em rela??o ao catalisador sintetizado com o suporte Al2O3(C) que mostrou-se uma estrutura mais cristalina, menor ?rea superficial, dificultando a incorpora??o dos s?tios ativos. O biodiesel obtido com 5% wt. KI/Al2O3(A) apresentou propriedades f?sico-qu?micas dentro das normas especificadas pela resolu??o N?7/2008 da ANP e o melhor rendimento da rea??o com 95,2%, em conformidade com a medida quantitativa a partir da TG, que exibiu 96,2% de convers?o em ?steres met?licos. Foi verificado que com o aumento da quantidade de catalisador na rea??o, aumenta o teor de ?steres obtidos. A massa espec?fica e a viscosidade cinem?tica foram reduzidas com o aumento da quantidade de catalisador, indicando um aumento na convers?o dos triglicer?deos

Parmi les méthodes alternatives respectueuses de l'environnement pour la lutte contre les ravageurs et la protection des cultures agricoles, les bioinsecticides à base de Bacillus thuringiensis sont les plus largement utilisés. L’activité insecticide de B.thuringiensis réside dans la production d’inclusions cristallines protéiques appelées δ-endotoxines qui sont formées au cours de la sporulation. En préalable à ces travaux, de nouvelles souches de B.thuringiensis ont été isolées du sol libanais et ont montré un potentiel insecticide élevé, supérieur à des souches classiquement utilisées. Dans le cadre du développement d'une production industrielle, au Liban, de biopesticides à base de ces souches de B.thuringiensis, ce travail a visé à optimiser la production des δ-endotoxines afin d'augmenter les rendements et de réduire les coûts de production. A l'échelle industrielle, le milieu de culture des bactéries représente une part importante du coût de production. Ainsi, l'effet, sur la concentration des δ-endotoxines, de substitution des sources synthétiques coûteuses d'azote, de carbone et de minéraux, par un sous-produit de la minoterie de blé (le son de blé) a été étudié. L’efficacité de ce sous-produit agro-industriel comme source complète de nutriments, disponible localement à faible prix, a été prouvée pour des fermentations submergées de deux souches différentes toxiques contre des diptères ou des lépidoptères. La comparaison du milieu son de blé à d’autres milieux (synthétiques ou non), classiquement utilisés en bibliographie, a montré que ce milieu présente de nombreux avantages en termes de productivité, de rendement relatif des δ-endotoxines et de coût. Parallèlement à ce travail, une méthode simple et rapide de purification des cristaux a été développée de façon à obtenir des cristaux protéiques purs à 99 % nécessaires comme standards pour le dosage des cristaux dans le milieu de fermentation. Un autre objectif du travail a été d’analyser l'effet de l'aération sur la cinétique de croissance et de sporulation d'une nouvelle souche de B.thuringiensis var kurstaki. Les différentes conditions d’aération testées en fermenteurs de 2 L, caractérisées par le coefficient volumétrique de transfert de dioxygène (KLa), ont permis de montrer l’importance de ce paramètre et de l’optimiser pour obtenir la meilleure productivité en biopesticides. Le meilleur rendement en protéines de toxines a été obtenu dans un milieu son de blé 6 % (masse/volume) dans des conditions d’aération correspondant à un KLa de 65,5 h-1 alors que la meilleure productivité des protéines de toxines a été atteinte dans le milieu 9 % pour un KLa de 102 h-1. Sur la base de cette étude, le dimensionnement de la production de B.thuringiensis à l’échelle 1000 L a été réalisé. L’unité de production a été construite et les premiers essais réalisés ont permis de produire de façon satisfaisante des lots de biopesticides. L’ajustement des protocoles industriels reste à faire. / Among the safe and environment friendly methods for the fight against pests and agricultural crops protection, Bacillus thuringiensis based biopesticides are the most widely used. The insecticidal activity of B. thuringiensis resides in the production of protein crystal inclusions called δ-endotoxins, which are formed during sporulation. Preliminary to this work, new B. thuringiensis strains were isolated from Lebanese soil and showed higher insecticidal potential than the conventionally used strains. As part of the development of an industrial production, in Lebanon, of biopesticides based on these strains of B.thuringiensis, this work aimed to optimize the production of δ-endotoxins to increase yields and reduce the cost of mass production. At industrial scale, the bacteria culture medium represents a significant part of the production cost. Thus, the effect on the concentration of the δ-endotoxins, of substituting expensive synthetic sources of nitrogen, carbon, and minerals, with a byproduct of wheat mill (wheat bran) was studied. The effectiveness of this agro-industrial by-product available locally at low prices, as complete source of nutrients, in submerged fermentations of two different strains of B.thuringiensis toxic against Lepidoptera and Diptera, has been proven. The comparison of the wheat bran medium to other mediums (synthetic or not), conventionally used in the bibliography, has shown that this medium this medium has many advantages in terms of productivity, relative yield of δ-endotoxins and cost. In parallel to this work, a simple and quick method of crystal purification was developed to obtain pure protein crystals to 99 % required as standards for the determination of crystals concentration in the fermentation medium. Another objective of the study was to analyze the effect of aeration on growth and sporulation kinetics of a new strain of B.thuringiensis var kurstaki. The different aeration conditions tested in fermenters of 2 L, characterized by the volumetric oxygen transfer coefficient (KLa), permitted to show the importance of this parameter and to optimize it to get the best biopesticides productivity. The best yield of toxin proteins relative to the wheat bran ratio in the culture medium was obtained in the 6 % (weight/volume) medium in aeration conditions corresponding to a KLa of 65.5 h-1, while the highest productivity of toxin proteins has been reached in the 9 % medium for KLa of 102 h-1. On this study basis, the scale up of B. thuringiensis production was performed in a bioreactor of 1000 L. The production unit was built and the first tests carried out have produced satisfactory batches of biopesticides. Industrial protocols are still to be adjusted.

The enzyme phytase improves the utilization of various nutrients in plant foods, which are partly unavailable to non-ruminant animals, especially phytic acid, but beyond this also starch, proteins, lipids and other minerals, which are complexed with phytic acid. The effectiveness of this enzyme has been widely proven. Nevertheless, several studies were not successful in its use in feed for monogastric animals. This is due to the characteristics of sensitivity and specificity of phytases instability. Given these facts, the objective with the study to evaluate the most effective way of incorporating phytase in diets for laying hens in relation to performance, quality of eggs (experiment 1) and utilization of protein (experiment 2). The research was conducted in the laboratory of poultry Polytechnic College (UFSM). The experimental performance and egg quality of laying hens used 120 Isa Brown strain, being conducted in three periods of 21 days. The digestibility trial had 72 birds and lasted five days. Both experiments assessed the following diets: basal diet (BD), diet with defatted rice bran (DRB) previously treated with phytase (DRBF) diet with phytase enzyme and DRB incorporated through the traditional method (TMF) and a diet without DRB phytase (DRB). The experiment was a completely randomized design with four treatments, five replicates for experiment 1 and three replicates for experiment 2 with six birds. The data collected were submitted to analysis of variance and the means that differ significantly, Tukey (5%). The treatment of DRBF was efficient, ie, treating only one ingredient of the diet with phytase allows you to incorporate a smaller amount of phytase, while maintaining performance and quality of eggs, which were statistically the same (P> 0.05) in treatments involving phytase, equivalent also to the basal diet, indicating that phytase supplied the reduction of phosphorus in the treatment TMF. The treatment of DRB with phytase enabled better utilization of protein. / A enzima fitase melhora o aproveitamento de vários nutrientes dos alimentos de origem vegetal, que são em parte indisponíveis aos animais não-ruminantes, principalmente o fósforo fítico, mas além deste, também amido, proteínas, lipídios e outros minerais, que são complexados com o ácido fítico. A efetividade desta enzima já foi amplamente comprovada. Apesar disso, inúmeros estudos não obtiveram sucesso em seu uso na alimentação de monogástricos. Isso deve-se as características de sensibilidade, instabilidade e especificidade das fitases. Diante destes fatos, objetivou-se com o estudo avaliar o modo mais eficaz de incorporação da enzima fitase em dietas para poedeiras comerciais, em relação ao desempenho, qualidade de ovos (experimento 1) e aproveitamento de proteína (experimento 2). A pesquisa foi conduzida no laboratório de avicultura do Colégio Politécnico (UFSM). O experimento de desempenho e qualidade de ovos utilizou 120 poedeiras comerciais da linhagem Isa Brown, sendo conduzido em três períodos de 21 dias. O ensaio de digestibilidade contou com 72 aves e teve duração de cinco dias. Ambos experimentos avaliaram as seguintes dietas: dieta basal (DB), dieta com farelo de arroz desengordurado (FAD) tratado previamente com fitase (FADFI), dieta com FAD e enzima fitase incorporada por meio do método tradicional (MTFI) e dieta com FAD sem enzima fitase (SEMFI). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com quatro tratamentos, cinco repetições para o experimento 1 e três repetições para o experimento 2, com seis aves. Os dados coletados foram submetidos a análise de variância, e as médias que apresentaram diferença significativa, ao teste de Tukey (5%). O tratamento prévio do FAD mostrou-se eficiente, ou seja, tratar somente um ingrediente da dieta com fitase permite incorporar uma quantidade menor de fitase, mantendo desempenho e qualidade de ovos, que foram estatisticamente os mesmos (P>0,05) nos tratamentos que envolveram fitase, equivalendo-se também a dieta basal, comprovando que a fitase supriu a redução de fósforo no tratamento MTFI. O tratamento prévio de FAD com fitase possibilitou melhor aproveitamento da proteína bruta.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of the present study was to evaluate the effect of the use of different fat sources on feedlot steers finishing diets, on their performance, economic evaluation, carcass and meat characteristics. Twenty steers, with average initial age and weight of 20 months and 260 kg, were used. The offered roughage was corn silage and the tested concentrates were: TCB basic concentrate; TFAI basic concentrate + integral rice bran + rice oil; TM3 - basic concentrate + 3% of fatty acids calcium salts and TM6 basic concentrate + 6% of fatty acids calcium salts. The roughage:concentrate used relation was of 66:34. The dry matter, crude protein, digestible energy, neutral and acid detergent fibers intakes were similar between treatments, as well as average weight gain and final weight (P>.05). However, difference was observed for ether extract daily intake, being the higher value for the animals that consumed 6% of fatty acid calcium salts (.77 kg), intermediary value for the ones that consumed 3% of fatty acid calcium salts and the ones that consumed integral rice bran plus rice oil (.51 kg) and lower value for the ones that consumed basic concentrate (.25 kg). Concentrate and total diet costs, as well as the weight gain necessary to cover feed costs was higher for animals that consumed 6% of fatty acid calcium salts, however gross and net incomes were similar. The animals that consumed 6% of fatty acid calcium salts presented higher subcutaneous fat thickness (5.21 mm) and carcass total fat content (27.9%). Meat characteristics from steers that consumed integral rice bran and oil or fatty acid calcium salts were similar from the ones that didn t consume fat. / O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do uso de diferentes fontes de gordura na dieta de novilhos confinados em terminação sobre o desempenho, apreciação econômica, características de carcaça e carne. Foram utilizados 20 novilhos, com idade e peso vivo médios iniciais de 20 meses e 260 kg. O volumoso oferecido foi a silagem de milho e os concentrados testadas foram: TCB concentrado base; TFAI concentrado base + farelo de arroz integral e óleo de arroz; TM3 concentrado base + 3% de sais de cálcio de ácidos graxos e TM6 concentrado base + 6% de sais de cálcio de ácidos graxos. A relação volumoso:concentrado utilizada foi de 66:34. Os consumos de matéria seca, proteína bruta, energia digestível, fibras em detergente neutro e ácido foram similares entre os tratamentos, bem como o ganho de peso médio diário e peso final (P>0,05). Entretanto, houve diferença no consumo de extrato etéreo diário, sendo maior para os animais que consumiram 6% de sais de ácidos graxos (0,77 kg), intermediário para aqueles que consumiram 3% de sais de ácidos graxos e para aqueles que consumiram farelo de arroz integral e óleo (0,51 kg) e inferior para os que consumiram concentrado base (0,25 kg). Os custos com concentrado e da dieta total, bem como o ganho de peso necessário para compensar os custos com a alimentação foram maiores para os animais que consumiram 6% de sais de cálcio de ácidos graxos, entretanto as receitas brutas e líquidas foram semelhantes. Os animais que consumiram 6% de sais de cálcio de ácidos graxos apresentaram maiores espessura de gordura subcutânea (5,21mm) e conteúdo total de gordura na carcaça (27,9%). As características das carnes dos novilhos que consumiram farelo de arroz integral e óleo de arroz ou sais de ácidos graxos foram semelhantes aos que não ingeriram gordura.

Orientadores: Eduardo Augusto Caldas Batista, Antonio Jose de Almeida Meirelles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:56:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Priamo_WagnerLuiz_M.pdf: 1151319 bytes, checksum: 0c097b45fca5039b53924a7b27cd3e1a (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A extração de óleos vegetais com solvente possui a vantagem de operar a temperaturas menores em relação às usadas na extração mecânica, permitindo também a extração de outros compostos desejáveis da semente oleaginosa. Hexana é, geralmente, utilizada para extrair óleo por lixiviação, porém é inflamável e suspeita de causar danos à saúde humana. Alguns estudos surgiram com o intuito de investigar a mudança deste solvente. O processo de refino dos óleos vegetais brutos envolve a dessolventização, degomagem, branqueamento, desacidificação e desodorização. Óleos vegetais podem ser desacidificados por processos convencionais, como o refino químico e físico. O refino químico é aplicado para todos os óleos brutos, entretanto, proporciona grandes perdas de óleo neutro. Para óleo de alta acidez, o refino físico é também uma possibilidade, mas pode causar alterações indesejáveis na cor e na estabilidade oxidativa. Uma alternativa é a desacidificação por extração líquido-líquido, o qual é um processo mais brando, ocorrendo à temperatura ambiente e pressão atmosférica, causando menores perda de óleo neutro. Ainda, destaca-se a produção de biodiesel a partir de matrizes vegetais, onde este pode ser produzido pela transesterificação de triacilgliceróis com metanol ou etanol gerando metil ou etil ésteres. A baixa solubilidade dos triacilgliceróis em álcoois aponta para a necessidade do uso de outros solventes que proporcionem um sistema monofásico e melhorar a difusão dos reagentes. O conhecimento do comportamento de fases destes sistemas compostos por óleo vegetal bruto/solventes à diferentes temperaturas, configura o principal tópico em operações de transferência de massa e catálise. Levando isto em consideração, este trabalho teve por objetivo determinar experimentalmente dados de equilíbrio líquido-líquido de sistemas ternários compostos por óleo de farelo de arroz refinado/etanol anidro/n-hexano e quaternários compostos por óleo de farelo de arroz refinado/ácido oléico comercial/etanol anidro/n-hexano, usando a técnica de espectroscopia por infravermelho próximo para a quantificação dos componentes das fases em equilíbrio. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que a solubilidade dos sistemas é afetada pelo teor de ácido graxo livre presente no óleo de farelo de arroz, onde com o aumento deste acarreta numa diminuição da região heterogênea. O mesmo fato ocorreu no estudo realizado para os sistemas ternários, onde o aumento da temperatura promoveu um aumento da solubilidade, devido ao fato de a solubilidade mútua entre o óleo de farelo de arroz e etanol aumentar com o aumento desta variável. Em todos os sistemas, verificaram-se maiores desvios no balanço de massa para o componente ácido oléico comercial e n-hexano, enquanto que para os demais componentes, óleo de farelo de arroz e etanol anidro, seus desvios foram baixos. Através dos dados obtidos nesse trabalho verificou-se que o método proposto pode ser utilizado na quantificação dos componentes nas fases em equilíbrio para sistemas ternários e quaternários apresentando algumas vantagens em relação a outras técnicas, como por exemplo, a cromatografia. Os dados de equilíbrio líquido-líquido foram usados para ajustar os parâmetros do modelo de NRTL, com desvio médio relativo de 1,06 % para os sistemas a 25 ºC e de 0,26 % para o sistema ternário a 40 ºC / Abstract: Solvent extraction has the advantage of operating at lower temperatures and also can extract other desirable components from oilseeds when compared to mechanical extraction. Commercial hexane is the usual solvent to extract oil by leaching, but it is highly flammable and it can cause hazard to human health. Some studies have begun to investigate the change of this solvent. The refining processes of crude vegetable oils involve solvent stripping, degumming, bleaching, deacidification and deodorization. Vegetable oils can be deacidified by conventional processes, such as chemical and physical refining. Chemical refining is applicable for all raw materials; however, it can result in large losses of neutral oil. For high acidity oils, physical refining is also a possibility, but can cause undesirable alterations in color and stability to oxidation. An alternative is the deacidification by liquid-liquid extraction, process carried out at room temperature and atmospheric pressure and that causes lower loss of neutral oil. Biodiesel is a renewable energetic source and it is gaining acceptance and market. The most common way to produce biodiesel is by transesterification of triacylglycerols with methanol or ethanol, generating methyl or ethyl esters. The low solubility of triacylglycerols in alcohols presents the necessity of using some another solvent to create a system of one phase and to improve the diffusion of the reagents. The knowledge of the behavior of all these systems of crude vegetable oil / solvents at different temperatures configures the principal topic in mass transfer operations and catalysis. Taking, these points into account, this work aims to determine experimental data for liquid-liquid equilibrium of ternary systems containing refined rice brain oil / anhydrous ethanol / n-hexane and quaternary systems containing refined rice brain oil / commercial oleic acid / anhydrous ethanol / n-hexane, using Near Infrared Spectroscopy (NIR) for quantification of the components in each phase in equilibrium. For the quaternary systems, the increasing in the oleic acid composition in rice brain oil increases the solubility of the systems and decreases the biphasic region. For the ternary systems, the results showed that the increase in the temperature promotes a reduction of the two phase region, given by the increase of the mutual solubility of refined rice brain oil and anhydrous ethanol. In all systems higher deviations of mass balance for the commercial oleic acid and hexane were found, while for the other components, refined rice brain oil and anhydrous ethanol, the deviations were lower. According to the results obtained, we concluded that the Near Infrared Spectroscopy is highly accurate, with some advantage in relation to other analytical methods. The experimental data were correlated using the NRTL model, and for the systems at 298.3 K, the global deviation was 1.06 %; for the ternary system at 313.3 K, the global deviation was 0.26 % / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Caroline Joy Steel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:43:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_EvelineLopes_M.pdf: 15471832 bytes, checksum: b43c4088e42981acaea0df1073c7d74c (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da adição de diferentes fontes de fibra alimentar em pão convencional e em pão pré-assado congelado. Um delineamento composto central rotacional (DCCR) foi utilizado, com as porcentagens das diferentes fontes de fibra alimentar - farelo de trigo, amido resistente e locust bean gum (LBG) - sendo as variáveis independentes. O delineamento incluiu dezoito ensaios: oito pontos fatoriais, seis pontos axiais e quatro repetições do ponto central. Os resultados foram analisados pela Metodologia de Superfície de Resposta. Os níveis de farelo de trigo, amido resistente e LBG usados foram, respectivamente: 0-20%, 0-20% e 0-3% (base farinha). As variáveis dependentes foram parâmetros farinográficos das combinações de farinha de trigo e fontes de fibra, parâmetros do processo de panificação (tempo de mistura rápida e tempo de fermentação) e características de qualidade dos pães (volume específico, cor instrumental da crosta e do miolo, aceitação sensorial, vida de prateleira avaliada através da umidade do miolo e dureza dos pães após um, quatro e sete dias do forneamento). O efeito do período de estocagem congelada (0, 32 ou 62 dias) foi avaliado através da submissão da média dos dados das características de qualidade dos pães dos dezoito ensaios do planejamento à análise de variância e teste de Tukey. Os resultados mostraram que as fontes de fibra alimentar modificaram a absorção de água e as propriedades de mistura da farinha de trigo, interferiram no tempo de mistura rápida do processo e nas características tecnológicas do pão, como volume, cor, umidade e dureza. No entanto, notou-se que as modificações tecnológicas não inviabilizaram os produtos, uma vez que eles foram bem aceitos sensorialmente e apresentaram uma alta intenção de compra pelos provadores. Verificou-se que o aumento do tempo de estocagem congelada, de 32 para 62 dias, não teve grande interferência na maioria das características dos pães analisados. Concluiu-se que foi possível a produção de pães convencionais e pães pré-assados congelados com fibras que atendem à legislação brasileira para fins de rotulagem nutricional de fibra alimentar (considerados fonte e/ou alto teor de fibras), com parâmetros tecnológicos e sensoriais que os permitem ser considerados produtos de boa qualidade / Abstract: The aim of this work was to study the effect of adding different dietary fiber sources to conventional bread and to frozen part-baked bread. A central composite rotational design (CCRD) was used, with the percentages of the different dietary fiber sources ¿ wheat bran, resistant starch and locust bean gum (LBG) ¿ being the independent variables. The design included eighteen trials: eight factorial points, six axial points and four repetitions of the central point. Results were analyzed using the Response Surface Methodology. The levels of wheat bran, resistant starch and LBG used were, respectively: 0-20%, 0-20% and 0-3% (flour basis). The dependent variables were farinographic parameters of the combinations of wheat flour and dietary fiber sources, baking process parameters (rapid mixing time and proofing time) and bread quality characteristics (specific volume, crust and crumb instrumental color, sensory acceptance, shelf-life evaluated through crumb moisture and bread hardness after one, four and seven days from baking). The effect of the frozen storage period (0, 32 or 62 days) was evaluated by the submission of the average values of the bread quality characteristics of the eighteen trials of the experimental design to Analysis of Variance and the Tukey test. The results showed that the dietary fiber sources modified the water absorption and the mixing properties of the wheat flour, interfered in the rapid mixing time and in the technological characteristics of bread, such as volume, color, moisture and hardness. Nevertheless, it was shown that the technological modifications did make the products unfeasible, as they had a good sensory acceptance and a high buying intention by the panelists. It was observed that the increase of frozen storage time, from 32 to 62 days, did not greatly affect most of the bread characteristics analyzed. It was concluded that it was possible to produce conventional and frozen part-baked breads with fiber that attend the Brazilian legislation regarding nutritional labeling claims related to dietary fiber (breads that can be considered sources and/or high fiber content), having technological and sensory parameters that permit them to be considered good quality products / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos