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Enriquecimento nutricional por bioconversão de resíduos agroindustriais para utilização na alimentação animal.

OLIVEIRA, Marinévea Medeiros de. 12 September 2018 (has links)
Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-12T13:53:26Z No. of bitstreams: 1 MARINÉVEA MEDEIROS OLIVEIRA - TESE (PPGEP) 2007.pdf: 931472 bytes, checksum: 7310439f122abecc70aef47891f5f784 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-12T13:53:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARINÉVEA MEDEIROS OLIVEIRA - TESE (PPGEP) 2007.pdf: 931472 bytes, checksum: 7310439f122abecc70aef47891f5f784 (MD5) Previous issue date: 2007-05-03 / O Brasil é um dos principais produtores mundial de abacaxi e maracujá, com uma grande quantidade de resíduos desperdiçados que já se tornou um sério problema aos produtores de abacaxi e maracujá e as indústrias de alimentos em geral. Em países desenvolvidos, a produção agropecuária se caracteriza com baixos custos operacionais, em razão das utilizações de restos de culturas e de resíduos agroindustriais como alternativas na alimentação animal, contribuindo para minimizarem os problemas de poluição. O objetivo deste trabalho foi definir ações no campo da pesquisa na alimentação alternativa nutricional para animais , de modo a realizar o aproveitamento destes resíduos enriquecidos nutricionalmente (protéico, vitamínico, mineral e energético) utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae como agente da metabolização, de uma maneira tecnicamente viável, visando a disponibilidade do produto, para os produtores. Foram feitas as isotermas de dessorção dos resíduos em estudo, nas temperaturas usuais dos processos das fermentações, 25, 30, 35 e 40 0C, ajustando os dados através da aplicação de modelos matemáticos, e verificou-se que, deve-se iniciar o processo de fermentação com umidade inicial do substrato para os três resíduos acima de 84% (b.u.), o que equivale a atividade de água acima de 0,90. No estudo cinético verificou-se que o melhor tempo em que o microrganismo atingiu o maior teor de proteína bruta foi, em média, de 48 h, para todos os resíduos analisados. Utilizou-se a metodologia de planejamento fatorial mais configuração estrela para estudar as influências das variáveis de entrada sobre o processo de enriquecimento nutricional dos resíduos casca de abacaxi (Caa), coroa de abacaxi (Coa) e casca de maracujá (Cam), com concentrações de leveduras de 1, 3 e 5% e temperaturas de 30, 34 e 38 oC. Fez-se o planejamento fatorial mais configuração estrela para os três resíduos, com duas variáveis de saída (respostas: teor de proteína bruta e teor de aumento protéico). O aumento protéico (AP) encontrado para os três resíduos analisados, foi em média de 2,40 vezes em relação ao in natura. Os valores otimizados dos três resíduos casca de abacaxi (Caa), coroa de abacaxi (Coa) e casca de maracujá (Cam) (concentração Oliveira M.M.de 14 em torno de 3 – 5,8% e temperaturas de 34 – 40 oC), no tempo de 48 h, visando baratear os custos do enriquecimento e obter um teor de proteína adequado na alimentação animal foram de 24,66, 23,88 e 22,74%, respectivamente. Foram realizadas as análises de proteína bruta (PB), matéria seca (MS), cinzas (MM), matéria orgânica (MO), fósforo (P), cálcio (Ca), magnésio (Mg), potássio (K), fibra detergente neutra (FDN), fibra detergente ácida (FDA), energia bruta (EB) e digestibilidade “in vitro” (DIVMS in vitro) nos resíduos operando com as variáveis de entrada (concentração de levedura e temperatura) com valores otimizados. Conclui-se que através da bioconversão, os resíduos alcançam concentrações nutricionais que, podem ser transformados em suplemento nutricional, sendo uma alternativa alimentar para os animais, na época de escassez de alimento no semiárido. / Brazil stands out among the big world-wide producers of pineapple (Ananas comosus L. Mer) and passion fruit (Passiflora edulis Sims), with a great amount of wasted residues, which has become a serious problem for the pineapple and passion fruit producers and the aliment industries in general. In developed countries, the farming production is characterized by low operational costs, because of the use of the remaining portions of cultures and agro-industrial residues as an alternative in animal feed, which also contributes to minimizing pollution problems. The aim of this work was to define actions in the field of research of nutritional alternative feed for animals, in order to carry through the exploitation of these nutritionally enriched (protein, vitamin, mineral and energy) residues by using Saccharomyces cerevisiae yeast as an agent of metabolism, in a technical viable way, aiming at the availability of the product to the producers. Desorption isotherms of the residues in study were done at the usual temperatures of fermentation processes, 25, 30, 35 and 40 oC, fitting the data through the application of mathematical models, and it was verified that the process of fermentation must be initiated with the initial moisture content of the substratum for the three residues above of 84% (w.b), which is equivalent to the water activity above of 0.90. In the kinetic study it was verified that optimum time where the microorganism reached the highest content was, on average, 48 hours, for all the residues analyzed. Methodology of factorial design plus configuration star was used to study the influences of the entrance variable on the process of nutritional enrichment of the residues of pineapple rind (PR), crown of pineapple (CP) and rind of passion fruit (PF), with concentrations of yeast at 1, 3 and 5% and temperatures of 30, 34 and 38 °C. The factorial design plus configuration star was performed for the three residues, with two exit variables (response: gross protein content and protein increase content). The protein increase content (PI) found for the three analyzed residues was on average of 2.40 times in relation to in natura. The optimized values of the three residues of pineapple rind (PR), crown of pineapple (CP) and passion fruit rind (PFR) (concentration around 3-5.8% and Oliveira M.M.de 16 temperatures of 34-40 °C), in the time of 48 hours, aiming to lower the costs of the enrichment and to obtain an adequate protein content in the animal feed were of; 24.66, 23.88 and 22.74%, respectively. Gross protein (GP), dry substance (DS), leached ashes (LA), organic substance (OG), phosphorus (P), calcium (Ca), magnesium (Mg), potassium (K), fiber neutral detergent (FND), acid fiber detergent (AFD), rude energy (RE) and digestibility in vitro (DIVMS in vitro) analysis were performed in the residues, operating with the entrance variables (concentration of yeast and temperature) with optimized values. It can be concluded that through bioconversion, the residues reach nutritional concentrations that can be transformed into a nutritional supplement alternative, being an option to feed animals at times of food scarcity in semi-arid climates.
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Evolução da viviparidade nas serpentes da tribo Hydropsini / Evolution of viviparity in snakes of the tribe Hydropsini

Henrique Bartolomeu Pereira Braz 29 August 2013 (has links)
A oviparidade é o modo reprodutivo ancestral dos répteis e a viviparidade surgiu diversas vezes independentemente nos Squamata. O cenário evolutivo mais aceito para a evolução da viviparidade em répteis Squamata propõe que ela é uma adaptação a baixas temperaturas e que resulta de aumentos graduais e progressivos na quantidade de desenvolvimento embrionário ocorrendo dentro do útero antes da postura dos ovos. Essa transição é frequentemente tida como irreversível. No presente trabalho as cobras-dágua da tribo Hydropsini foram utilizadas como modelo para testar de forma comparativa diversas predições derivadas desse cenário. Especificamente, foi avaliado se a evolução da viviparidade na tribo (1) seria um fenômeno irreversível, (2) se ela seria associada a modificações na morfologia uterina e na espessura da casca do ovo e (3) se ela seria correlacionada a regiões de climas frios. Diferentes métodos de análise não corroboram a suposta irreversibilidade da viviparidade e sugerem que a oviparidade em algumas espécies possa ser resultado de reversões. A aquisição da viviparidade em Hydropsini foi acompanhada de modificações importantes na morfologia uterina que incluem a diminuição das dimensões das glândulas uterinas que secretam o material que compõe a casca de ovo. A hipótese de que os aumentos na retenção uterina são acompanhados por diminuição na espessura da casca do ovo não foi corroborada. Por fim, o teste das predições da hipótese do clima frio não obteve suporte para baixas temperaturas como pressão seletiva favorecendo a origem da viviparidade nos Hydropsini. Hipóteses alternativas para explicar a origem da viviparidade na tribo são exploradas. / Oviparity is the ancestral reproductive mode of reptiles and viviparity evolved multiple times independently in Squamata. The most accepted evolutionary scenario for the evolution of viviparity in squamate reptiles suggests that it is an adaptation to low temperatures and that it arises from progressive and gradual increases in the amount of intrauterine embryonic development before egg-laying. In this study, the water snakes of the tribe Hydropsini were used as model system to test, within a comparative framework, several predictions derived from the gradualist scenario for the evolution of viviparity in Squamata. Specifically, it was evaluated if the evolution of viviparity in the tribe (1) is an irreversible phenomenon, (2) if it is associated with changes in uterine morphology and eggshell thickness and (3) if it is correlated to cold climates. The different analytical methods used did not corroborate the irreversibility of viviparity and suggest that oviparity may be revolved in some species. The evolutionary acquisition of viviparity in Hydropsini was accompanied by important uterine changes, including the reduction of the glands that secrete the shell components. The hypothesis that the increases in egg retention are accompanied by decreasing eggshell thickness was not corroborated. Finally, it was not found support for the test of the predictions derived from the cold climate hypothesis for the evolution of viviparity in Hydropsini. Alternative hypothesis explaining this reproductive mode in the group were explored.
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sanirizaçãp e refrigeração de ovos de codornas comercias contaminados experemente por Salmonella Typhimurium / sanitization and cooling of quail eggs artificially contaminated with Salmonella Typhimurium

LACERDA, Maria Juliana Ribeiro 26 February 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2014-07-29T15:07:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria Juliana Lacerda Dissertacao.pdf: 580972 bytes, checksum: afedaefa404680a1d528d495b7558c61 (MD5) Previous issue date: 2011-02-26 / The objective of this study was to verify the physical, chemical and microbiological quality of Japanese quail eggs artificially contaminated with Salmonella Typhimurium, sanitized and stored at different temperatures (between 5 and 25 ºC) for 27 days. We used 768 eggs with opaque shells (Experiment 1) and bright shells (Experiment 2) with typical pigments of the species and average weight of 11 g. The experimental design was completely randomized in a 2x2x2 factorial arrangement (contamination x sanitation x cooling) with six replications, with one egg per experimental unit. The eggs were contaminated by handling with 1.5 x 105 colony forming unit (CFU) of Salmonella Typhimurium / mL and according to the treatments, sanitized with 5ppm Cl a solution, and stored at 5 or 25 ° C. The physical (egg weight, specific gravity, shell thickness, yolk, albumen and shell ratio, Haugh unit, yolk albumen index), chemical (pH of yolk and albumen) and bacteriological (bacterial count in eggshell and egg content) qualities were analyzed. Results of Experiment 1 showed a inear regression of sorage time (P <0.05) of storage time (up to 27 days) worsening the variables of egg weight, albumen and yolk index and albumen ratio. A quadratic effect (p <0.05) of storage time worsening the pH of albumen and Haugh units. There was an interaction for the yolk pH variable between sanitation and refrigeration (p <0.05) after 27 days, while those for non refrigerated eggs the best result was for sanitized eggs, showing the importance of sanitization. In Experiment 2 (eggs with bright shells) there was a linear effect (P <0.05) of storage time (27 days), worsening the variables of egg weight, albumen ratio and Haugh units and quadratic effects (p <0.05) worsening albumen index and pH. These results indicate that eggs with opaque or bright, had a poorer quality with increasing internal storage time, especially at 25 ° C. Quail eggs with opaque or bright shell, stored up to 27 days, should be sanitized (5 ppm of chlorine) and cooled to 5 ° C during storage to maintain physical and chemical qualities, regardless of bacterial contamination. The sanitization (5 ppm Cl) and cooling (5 º C) are effective in reducing the growth of Salmonella in experimentally infected quail eggs. / Objetivou-se com este estudo verificar a qualidade física, química e microbiológica de ovos de codornas japonesas contaminados artificialmente com Salmonella Typhimurium, sanitizados e armazenados a diferentes temperaturas (5 e 25 ºC) durante 27 dias. Foram utilizados 768 ovos com cascas opacas (Experimento 1) e brilhantes (Experimento 2) com pigmentos típicos da espécie e com peso médio de 11 g. O delineamento empregado foi inteiramente casualisados com esquema fatorial 2x2x2 (contaminação x sanitização x refrigeração) com seis repetições, sendo um ovo a unidade experimental. Os ovos foram contaminados pelo manuseio com 1,5 x 105 unidade formadoras de colônias (UFCs) de Salmonella Typhimurium/mL e de acordo com os tratamentos foram sanitizados com solução com 5ppm de Cl e armazenados a 5 ou 25 ºC. Foi analisada a qualidade física (peso do ovo, gravidade específica, espessura de casca, percentagem de gema, albume e casca, unidade Haugh, índices de gema e albume), química (pH de gema e albume) e bacteriológica (contagem de bactérias na casca e no conteúdo do ovo). Os resultados de peso do ovo, uH, índice de gema e de albume e pH de gema e de albume, quando contaminados experimentalmente com Salmonella Typhimurium prejudicou a qualidade física do ovo a partir de 18 dias de armazenamento. Com relação a qualidade bacteriológica do ovo, a sanitização com 5 ppm de Cl pode ser uma alternativa simples e de baixo custo para reduzir a possibilidade de contaminação por Salmonella em ovos de codornas. Pode-se afirmar, que o tempo de estocagem dos ovos e a temperatura de armazenamento influenciaram a qualidade interna dos ovos de codornas em todas as variáveis estudadas. Esses resultados indicam que ovos com cascas opacas ou brilhantes, apresentaram pior qualidade interna com o aumento do tempo de armazenamento, principalmente na temperatura de 25 ºC. Ovos de codornas com casca opaca ou brilhante, armazenados até 27 dias, devem ser sanitizados ( 5 ppm de cloro) e refrigerados a 5 ºC durante a estocagem para manter a qualidade física e química, independentemente da contaminação por bactérias. A sanitização (5 ppm de Cl) e a refrigeração (temperatura de 5 ºC) são eficientes na redução do crescimento da Salmonella em ovos de codornas contaminados experimentalmente.
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Diferentes teores de FDN na dieta sólida de bezerros leiteiros: efeitos no desempenho, metabolismo e comportamento / Different levels of NDF in the solid diet of dairy calves: effects on performance, metabolism and behavior

Poczynek, Milaine 01 March 2019 (has links)
A dieta sólida é fator determinante para o desenvolvimento ruminal de bezerros. No entanto ainda não está claro qual o teor de fibra ideal na dieta durante os primeiros meses de vida. O presente trabalho avaliou 35 animais da raça holandesa alojados em gaiolas individuais suspensas, os quais foram submetidos a três tratamentos: I - concentrado convencional contendo 22,0 de FDN, II - concentrado com 31% de FDN, substituindo parte do milho por casca de soja e III - concentrado convencional com 22,0% de FDN mais feno de coast-cross a vontade. Todos os animais receberam 4 litros de sucedâneo lácteo por dia com 12,5% de sólidos, divididos em duas refeições. O ganho de peso foi acompanhado semanalmente, também foram aferidas medidas corporais, indicadores metabólicos para desenvolvimento ruminal e metabolismo intermediário, bem como avaliação de parâmetros ruminais e comportamentais. Os animais foram avaliados até a oitava semana de vida, quando foram desaleitados. A elevação do teor de FDN no concentrado até 31% com a substituição de milho por casca de soja, ou oferta de feno, não alterou o consumo de concentrado e desempenho. A dieta 31FDN estimulou precocemente a diferenciação do epitélio ruminal pela maior concentração e AGCC em idades mais jovens. Sendo a casca de soja considerada fonte energética passível de ser utilizada na formulação de concentrados iniciais para bovinos em aleitamento nas proporções utilizadas nesse estudo. No entanto a oferta de feno se mostra mais interessante para a redução de comportamentos não desejados. O teor de 22% de FDN no concentrado inicial não ocasionou menor pH ruminal e fecal em comparação com dietas de FDN elevado, mostrando que concentrados com teor de FDN e distribuição de partículas semelhantes ao deste estudo podem ser ofertados com segurança. / The solid diet is a determinant factor for the ruminal development. However it is still unclear what the optimal fiber content in the solid diet during the first few months of life. The present work evaluated 35 Holstein animals housed in individual suspended cages, which were submitted to three treatments: I - conventional starter containing 22.0 NDF, II - starter with 31% NDF, replacing part of the corn by soybean hull and III - conventional concentrate with 22.0% NDF plus coast-cross hay ad libitum. All animals received 4L of milk replacer with 12.5% solids, divided into two meals daily. Weight gain was monitored weekly, body measurements, metabolic indicators for ruminal development and intermediate metabolism, as well as ruminal and behavioral parameters were also evaluated. The animals were evaluated until the eighth week of life, when they were weaned. The increase of the NDF content in the starter up to 31% with the replacement of corn per soybean hull or hay supply did not change the starter consumption and performance. The 31FDN diet early stimulated the differentiation of the ruminal epithelium by the higher concentration of SCFA at younger ages. Soybean hulls are considered an energy source that can be used in the formulation of starter for pre-weaned calves in the proportions used in this study. However, the supply of hay is more interesting for the reduction of unwanted behaviors. The 22% NDF content in the initial concentrate did not cause lower ruminal and fecal pH in comparison with high NDF diets, showing that NDF starter and particle distribution similar to this study can be safely offered.
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Aproveitamento do Hidrolisado da casca de mandioca como substrato para a produção de carotenoides por leveduras isoladas da Região Amazônica / Utilization of the cassava peel hydrolyzate as a substrate for the production of carotenoids by yeasts isolated from the Amazon Region

Torres, Daiana Rodrigues 29 March 2019 (has links)
O presente trabalho teve como objetivo o aproveitamento do hidrolisado de cascas de mandioca para produção de pigmentos carotenoides. Para isso, foi realizado o isolamento de leveduras provenientes da Região Amazônica, caracterização das cascas de mandioca e obtenção dos hidrolisados por via ácida (HA) e enzimática (HE). Por fim, foram avaliados o efeito da relação C:N e da luminosidade sobre a produção de carotenoides pelas leveduras previamente selecionadas nos hidrolisados. Os extratos carotenogênicos foram caracterizados quanto ao potencial anti-oxidante e antimicrobiano, sendo ainda avaliado o uso da biomassa seca como agente pigmentante em um material polimérico. Foram isoladas sete colônias pigmentadas (4 do solo, 2 de água e 1 de fruto), as quais foram identificadas como pertencentes ao gênero Rhodotorula. Com relação as cascas de mandioca, o principal componente em % m/m foi o amido (71,0), seguido da lignina (13,0), glucana (4,6), xilana (2,4), cinzas (2,6) e extrativos (4,6). Na melhor condição de hidrólise ácida (1% H2SO4, 10% sólidos, 120 min), foi obtido 48 g/L de glicose, o que correspondeu a uma eficiência de 67%. Já para a hidrólise enzimática (3000 U Termamyl 2X, 240 U AMG XXL, 14% sólidos, 65 min) obtevese 80,8 g/L de glicose, correspondendo a uma eficiência de 79,5%. Nas condições de cultivo empregando HA ou HE contendo cerca de 50,0 g/L de glicose sem qualquer suplementação (pH inicial 6,0, temperatura de 30ºC, agitação de 200rpm e na presença de luminosidade) foi possível selecionar a cepa Rh S2 no HA e a Rh RNA no HE, as quais apresentaram, respectivamente (12,7 g/L e 7,6 mg/L) e (22,8 g/L e 11,2 mg/L) de biomassa e carotenoides totais. O maior potencial antioxidante foi obtido com a cepa Rh S2 que apresentou cerca de 30% de redução do radical DPPH sendo que ambos extratos apresentaram ação anti-microbiana frente à Escherichia coli e Aspergillus fumigatus. Quanto as propriedades mecânicas do compósito formulado com a biomassa seca da cepa Rh S2, ficou demonstrada a possibilidade do uso desta biomassa como agente pigmentante em resinas poliméricas. Estes resultados revelam o grande potencial das leveduras selecionadas para a produção de carotenoides a partir de um subproduto da agroindústria, ressaltando ainda suas importantes propriedades biológicas e de pigmentação, as quais poderão ser exploradas em diferentes aplicações. / The present work had as objective the utilization of the hydrolyzate of cassava peels for the production of carotenoid pigments. For this, the yeast from the Amazon region was isolated, characterizing the cassava peels and acid hydrolysates (HA) and enzymatic (HE). Finally, the effect of the C: N ratio and the luminosity on carotenoid production by the selected yeasts in the hydrolysates were evaluated. Carotenogens extracts are characterized as antioxidant and antimicrobial potential, and the use of dry biomass as a pigment agent in a polymeric material is also evaluated. Seven pigmented colonies (4 soil, 2 water and 1 fruit) were isolated, as were the communities as individuals belonging to the genus Rhodotorula. Compared with cassava peels, the main component in% by weight of starch (71.0), followed by lignin (13.0), glucan (4.6), xylan (2.4), ashes (26) and extractives (4.6). The acid hydrolysis condition (1% H2 SO4, 10% solids, 120 min) was 48 g/L glucose, corresponding to an efficiency of 67%. Already for an enzymatic hydration (3000 U Termamyl 2X, 240 U AMG XXL, 14% solids, 65 min), 80.8 g/L of glucose was obtained, corresponding to an efficiency of 79.5%. In the ingestion conditions using HA or HE of about 50.0 g/L of glucose without any supplement (initial pH 6.0, temperature of 30 ° C, agitation of the presence light) it was possible to select the strain Rh S2 in HA and Rh RNA is not HE, as it is today (12.7 g/L and 7.6 mg/L) and (22.8 g/L and 11.2 mg/L) biomass and total carotenoids. The highest antioxidante potential was obtained with the Rh S2 protein which had about 30% reduction of the DPPH radical, with both extracts being moved against the microbiota against Escherichia coli and Aspergillus fumigatus. Regarding the mechanical properties of the compound formulated with a dry biomass of the strain Rh S2, the possibility of the use of this biomass as pigment agent in polymer resins has been demonstrated. This research was useful to increase the potential of selected yeasts for the production of carotenoids from a by-product of agroindustry, highlighting their historical and pigmentation characteristics, such as the ports explored in different applications.
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Sistema modelo de eletrocatalisadores Pt/Au para o estudo da eletro-oxidação de etanol / Model Pt/Au electrocatalysts for the study of the ethanol electrooxidation reaction

Prieto, Mauricio Javier 23 August 2011 (has links)
No presente trabalho propõe-se o uso de substratos de Au poli e monocristalinos modificados superficialmente com Pt para o estudo da reação de oxidação de etanol. Serão apresentados os resultados obtidos no estudo da influência da concentração superficial de Pt depositada na distribuição dos produtos da eletrooxidação de etanol. Os resultados mostram que no caso do sistema Pt/Au-poli, a superfície de Au que possui o menor teor superficial de Pt depositada tem uma habilidade maior para quebrar a ligação C-C. Porém quanto menor a quantidade de Pt depositada na superfície de Au, maior o efeito de desativação. Estes comportamentos são explicados pelas estruturas superficiais formadas pelos depósitos. Adicionalmente, são apresentados os resultados obtidos no estudo sistemático da influência de defeitos superficiais nos substratos de Au na atividade catalítica de camadas de Pt. Os resultados sugerem que, mesmo que os substratos de Au não estejam em contato com a solução eletrolítica devido ao grau de cobertura utilizado, a presença de defeitos nos substratos de Au induzem variações na distribuição de produtos resultantes da eletrooxidação de etanol. Mais especificamente, quanto maior é a densidade de defeitos nos substratos de Au a via de produção de ácido acético é favorecida, com a consequênte inibição na produção de CO2. / In this work we propose the use of poly and single crystalline Au surfaces modified with Pt as a model system of core-shell nanoparticles to study the ethanol oxidation reaction (EOR). Results regarding the study of the influence of Pt coverage on the product yields of EOR are presented. The results show that the in the case of the Pt/Au-poly system, the Au surface modified with lower amounts of Pt has a higher ability to break the C-C bond present in the ethanol molecule. On the other hand, deposits having small amounts of Pt suffer a faster deactivation due to CO poisoning. This behavior is explained by the structure adopted by the catalytic layer. Additionally, results regarding the study of the influence of defects on the Au surfaces on the catalytic behavior of Pt layer will be shown. The results suggest that, even though Au active site are not in contact with electrolityc solution, the defects lying under the Pt layer influence the catalytic response of the layer. Specifically, as the step density in the Au substrate increases, the acetic acid path is privileged over the CO2 production path.
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Estudo da casca de café como matéria prima em processos fermentativos / Study of the coffee husk as feedstock for fermentative processes

Freitas, Wagner Luiz da Costa 27 November 2015 (has links)
O Brasil é um país com forte produção agrícola, produzindo anualmente uma grande quantidade de biomassa vegetal, proveniente de resíduos agroflorestais, como o bagaço de cana-de-açúcar, a casca de café, entre outros. As biomassas de origem vegetal são constituídas basicamente por frações de celulose, hemicelulose e lignina que encontram-se intimamente associadas dando origem a uma estrutura recalcitrante do vegetal. O presente estudo teve como objetivo contribuir para o emprego de uma nova matéria-prima, a casca de café, para obtenção de produtos com valor agregado. Foi analisado a composição química da casca de café para determinar os valores de compostos extrativos, celulose, hemicelulose, lignina e cinzas. Foi analisado também diferentes condições de pré-tratamento ácido e pré-tratamento alcalino, seguido de sacarificação, da casca de café. Os hidrolisados obtidos foram submetidos à fermentação pelas leveduras Scheffersomyces shehatae UFMG-HM 52.2 e Candida guilliermondii FTI 20037 para produção de etanol e xilitol, respectivamente e Saccharomyces cerevisiae 174 para produção de etanol pelos métodos SHF (Separate Hydrolysis and Fermentation) e SSF (Simultaneous Saccharification and Fermentation). A caracterização química da casca de café apresentou concentrações de 38,05% de compostos extrativos, 24% de celulose, 19% de hemicelulose, 13,68% de lignina e cerca de 0,36% em cinzas. As melhores condições de pré-tratamento ácido forneceram um hidrolisado com 31,35 g/L de xilose, 12,42 g/L de glicose, 1,25 g/L de ácido acético e pH de 0,8. A fermentação do hidrolisado ácido produziu 6,1 g/L de etanol, com um Yp/s de 0,27 g/g. A fermentação do hidrolisado hemicelulósico de casca de café para produção de xilitol apresentou valores de 2,82 g/L do produto, com um Yp/s de 0,16 g/g. A produção de etanol pelo método SHF a partir do hidrolisado enzimático da casca de café foi de 4,89 g/L nas primeiras 12 horas de fermentação, com Yp/s de 0,20 g/g. A fermentação pelo método SSF produziu 4,66 g/L de etanol, com um Yp/s de 0,17 g/g de etanol no período de 18 horas de fermentação. Frente a isto é possível concluir que a casca de café é uma biomassa com potencial para uso em processos biotecnológicos na produção de compostos com valor agregado como etanol e xilitol. / Brazil is a country with strong agriculture, producing a large amount of plant biomass from agroindustrial waste, such as sugarcane bagasse, coffee husk, among others. Biomasses from plants are basically constituted of cellulose, hemicellulose and lignin, which are deeply associated, resulting in a recalcitrant structure in the plant. The present study aimed at contributing for the application of a new feedstock, coffee husk, for obtaining value-added products. The chemical composition of the coffee husk was analyzed in order to determine values of extractive compounds, cellulose, hemicellulose, lignin and ashes. It was also analyzed different conditions of acid pretreatment and alkaline pretreatment, followed by saccharification, of coffee husks in order to improve the release of sugars. The hydrolysates were fermented by the yeasts Scheffersomyces shehatae UFMG-HM 52.2 and Candida guilliermondii FTI 20037 for the production of ethanol and xylitol, respectively, and by the yeast Saccharomyces cerevisiae 174 for the production of ethanol through SHF (Separate Hydrolysis and Fermentation) and SSF (Simultaneous Saccharification and Fermentation) methods. Chemical characterization of the coffee husk presented 38.05% of extractive compounds, 24% of cellulose, 19% of hemicellulose, 13.68% of lignin and around 0.36% of ashes. The best conditions for acid pretreatment yielded 31.35 g/L in xylose, 12.42 g/L glucose and 1.25 g/L acetic acid in 0.8 pH. Acid hydrolysate fermentation of coffee husk produced 6.1 g/L of ethanol, with an YP/S of 0.16 g/g. Ethanol production through SHF methods from enzymatic hydrolysate of coffee husk yielded 4.89 g/L in the first 12 hours of the process, with an YP/S of 0.20 g/g. SSF process yielded 4.66 g/L of ethanol with YP/S of 0.17 g/g after 18 hours of fermentation. It is possible to conclude, thus, that coffee husk is a biomass with potential for biotechnological applications in the production of value-added compounds, such as ethanol and xylitol.
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Determinação de fenóis totais em frutos do café: avaliações em diferentes fases de maturação / Total phenolic determination in coffee beans: avaliation in different grown and developed process

Rossetti, Renato Pierrotti 14 September 2007 (has links)
O presente trabalho experimental focaliza o tema \"compostos fenólicos no café\". Dentre estes compostos se destacam os flavonóides, os ácidos clorogênico, cafêico, cafeilquinico, e seus isômeros. Na pesquisa foram avaliados quantitativamente, por espectrofotometria UV/VIS, as espécies fenólicas presentes após extração e complexação em amostras de cafés (cascas e sementes) com grãos em vários estágios de maturação. Foram obtidos valores na faixa de 10-6 mol.L-1 para fenóis totais nas cascas e nos grãos. O método de extração aqui proposto tornou-se bastante viável, sendo possível sua aplicação com tempo de preparo de amostras secas para análise de cerca de 40 minutos. As evidências experimentais decorrentes dessa pesquisa sugerem que tais espécies fenólicas (anti-oxidantes) podem ser aproveitadas de um material que é descartado (a casca do café), sendo, portanto um grande benefício econômico para a sustentabilidade do cultivo do café. / This experimental work has focused the theme \"Phelonic Compound in Coffee Beans\". Among these compounds have been shown flavonoids species, chlorogenic acid, caffeic acid, caffeinic acid and their isomer. The phelonic species has presented after extraction and complexation from coffee samples (peels and beans) using coffee beans in different grown and developed process has been evaluated in quantitative research by using UV/VIS Spectrophotometry Values have been got about 10-6 mol.L-1 in peels and beans. The proposed extraction method has been not only viable but its use possible with preparing time of dried samples for analyses in about 40 minutes. The experimental evidence resulting from this research has proposed that such phenolic antioxidant species can be made a good use of discarded material (the peel of coffee beans) therefore a great economical benefit for sustainable coffee cultivation.
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Chapas de partículas multicamadas com resíduos lignocelulósicos e resina PU de mamona / Multilayer particleboard with lignocellulosic wastes and castor oil polyurethane adhesive

Bueno, Stephen Bonilla 27 July 2015 (has links)
O presente trabalho considerou o potencial de utilização de subprodutos da agroindústria como casca de coco verde e bagaço de cana-de-açúcar, com o intuito de agregar valor a esses materiais, por meio da fabricação de chapas de partículas multicamadas (3 camadas: 2 camadas externas - CE e uma camada interna - CI), utilizando resina poliuretana bi-componente à base de óleo de mamona (PU-mamona). As chapas produzidas foram avaliadas por ensaios termo-físico-mecânicos: condutividade térmica, densidade aparente, perfil de densidade, absorção de água, inchamento em espessura, flexão estática, flexão dinâmica, tração perpendicular, arranchamento de parafuso, dureza Janka e abrasão, com objetivo de verificar as características do material e indicá-lo para usos específicos; microestrutural: microscopia eletrônica de varredura visando identificar características microestruturais do compósito para interpretar as propriedades físico-mecânicas do produto; durabilidade: envelhecimento natural para expor o material a condições ambientais externas e envelhecimento acelerado para exposição a condições internas. Os resíduos utilizados, o adesivo PU-mamona e os parâmetros de produção adotados mostraram-se adequados para fabricar chapas de partículas multicamadas de baixa (529 kg/m3) e média (692 kg/m3) densidade. O ensaio de condutividade térmica permitiu classificar as chapas em estudo na categoria de materiais isolantes onde os valores estiveram entre 0,14 e 0,17 W/m.K. Os perfis de densidade obtidos permitiram observar a variação da densidade ao longo da espessura das chapas e indicou diferenças entre as chapas homogêneas e multicamadas. As chapas multicamadas apresentaram melhores propriedades físico-mecânicas, em comparação com as chapas de partículas homogêneas e atenderam os requerimentos estabelecidos pelos documentos normativos nacionais e internacionais. Os resultados de envelhecimento natural e acelerado indicaram que as chapas em estudo (homogêneas e multicamadas) são sensíveis às condições de exposição externas (temperatura, umidade e radiação) e às condições extremas de exposição interna (umidade e radiação UVB). / This study considered the potential use of agro-industrial wastes like green coconut shell and sugarcane bagasse in order to add value to those materials, by mean fabrication of multilayer particleboards (3 layers: 2 external layers - EL and internal layer - IL), using castor oil-based polyurethane adhesive. The particleboards were evaluated using physic-mechanics tests: density, density profile, water absorption, thickness swelling, static flexure, dynamic flexural, perpendicular traction, screw pullout, Janka hardness and abrasion with the objective to verify the material characteristics and to indicate specific uses, microstructural: Scanning electron microscopy looking to identify microstructural characteristics of composite to interpret the physic-mechanics properties of product, durability: natural aging to expose the material to external environmental conditions and accelerated aging for exposure to indoor conditions. The residues used, the castor oil-based polyurethane adhesive and the parameters of production adopted; proved to be suitable for making multilayer particleboard of low (529 kg/m3) and medium (692 kg/m3) density. The thermal conductivity test allowed to classify the plates in the category of insulating materials with values between 0,14 e 0,17 W/m.K. The density profiles obtained made possible to observe the change of density along the thickness of the boards and showed differences between the homogeneous and multilayer sheets. The multilayer boards presented better physical and mechanical properties in comparison with the homogeneous particleboards and complied with the standards national and international. The results obtained after the natural and accelerated aging indicated that the plates being studied (homogeneous and multilayer) are sensitive to external exposure conditions (temperature, humidity and radiation) and to the extreme conditions of internal exposure (moisture and UVB radiation).
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Utilização do resíduo de cervejaria na produção de silagem como alternativa para alimentação de ruminantes / Using the brewery residue in the production of silage as a alternative for ruminants feeding

Barcelos, Brenda 04 December 2012 (has links)
A fim de avaliar formas de associações do resíduo úmido de cervejaria com uso de aditivos no processo de ensilagem ; e desempenho e digestibilidade de cordeiros a partir a das associações, foram distribuídos em delineamento inteiram ente casualizado 5 tratamentos com 4 repetições: C: ensilagem de 100% resíduo de cervejaria; PC15: 15% de polpa cítrica; PC30: 30% de polpa cítrica; CS15: 15% de casca de soja; CS30: 30% de casca de soja, adicionados com base na matéria fresca do resíduo de cervejaria. Das silagens foram coletadas amostras para as análises bromatológicas, pH, poder tampão, nitrogênio amoniacal, DIVMS e determinação de ácidos orgânicos (ácidos lático, acético, propiônico, butírico) e perfil microbiológico. Os dados da silagem foram analisados por meio da Eficiência Biológica Relativa (EBR), através da técnica do \"slope ratio\". Para análise in vivo foi verificado o desempenho dos animais e digestibilidade. Os dados foram analisados através do programa computacional Statistical Analysis System (SAS, 2008), considerando efeitos fixos a inclusão de aditivos e os níveis. As médias dos tratamentos foram comparadas por contrastes ortogonais. Houve aumento do teor de MS, carboidratos e poder tampão para os níveis de inclusão; aumento da digestibilidade in vitro da matéria seca; aumento na relação desejável/indesejável de ácido lático/ acético e butírico; aumento da população de bactérias ácido lática, e clostrídeos da silagem. Houve melhora no desempenho com a adição de casca de soja e polpa cítrica e na digestibilidade in vivo de MS, sendo os melhores resultados encontrados, em conjunto, para o tratamento da silagem com inclusão de 30% de polpa cítrica. / In order to evaluate the production of silage and the use of additives in the process of silage of brewery residue, they were distributed in a completely randomized design treatments 5 and 4 repetitions: C: silage 100% brewery residue; PC15: 15% of citrus pulp; PC30: 30% of citrus pulp; CS15: 15% of soybean hulls; CS30 mice: 30% of soybean hulls- added on the basis of the fresh of the residue of brewery. The silage samples were collected for the qualitative analysis, pH, buffer, ammoniacal nitrogen, IVDMD and determination of organic acids (Lactic acid, acetic acid, propionic, butyric) and microbiological profile. The Relative Biological Efficiency (RBE) was calculated by the slope ratio technique For in vivo analysis was verified the performance of the animals and digestibility.The data were analyzed by the Statistical Analysis System (SAS, 2008), whereas fixed effects the inclusion of additives and levels. The treatment average was compared by orthogonal contrasts There was an increase in the content of MS, carbohydrates and power buffer from the inclusion; increase in vivo digestibility of DM and increase of the population of lactic acid bacteria, clostridium; IVDMD, and the best results, together, for the treatment of silage with inclusion of 30% of citrus pulp.

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