No description available.

A expansão do setor sucroenergético favoreceu o desenvolvimento da tecnologia de etanol de segunda geração (2G). No entanto, este é um processo que leva à geração de altíssimos volumes de resíduos, bem como o processo de primeira geração (1G). O principal deles é a vinhaça, que também apresenta elevado potencial poluidor. Nesse contexto, vê-se, portanto, a necessidade de se dar uma finalidade adequada ao resíduo. A digestão anaeróbia se tornou uma tecnologia muito disseminada e valorizada em outros países. Isso se deve às vantagens em gestão de resíduos e na geração de energia proporcionadas por essa tecnologia. O potencial de aplicação da vinhaça para produção de biogás é enorme, dado que é um resíduo muito rico em matéria orgânica e de grande disponibilidade no Brasil. A digestão anaeróbia precisa também ser desenvolvida para o resíduo do processo de etanol 2G, pois espera-se que as características da vinhaça gerada sejam diferentes. É importante a investigação da influência que a composição da vinhaça 2G pode ter sobre o processo da digestão anaeróbia e produção de biogás, e este foi o principal objetivo deste trabalho. Para isso, realizou-se inicialmente a caracterização de vinhaça 1G e de vinhaça 2G obtidas para o experimento deste estudo. A composição das duas vinhaças apresentou as principais diferenças para as concentrações de DQO, ácidos orgânicos (sobretudo o ácido acético), compostos fenólicos e sulfato. Foram obtidas concentrações de DQO de 30.732,80 mg O2 L-1 e 19.038,13 mg O2 L-1 para vinhaça 1G e vinhaça 2G, respectivamente. As concentrações de ácido acético e compostos fenólicos totais foram, respectivamente, 88,14% e 84,10% maiores na vinhaça 2G do que na vinhaça 1G. A concentração de sulfato na vinhaça 2G foi 28,11% menor que a concentração obtida na vinhaça 1G. A avaliação de processo de produção de biogás foi realizada em dois reatores metanogênicos, um utilizando vinhaça 1G como substrato e outro, utilizando vinhaça 2G. Os processos foram monitorados segundo a produção de biogás por DQO removida, produção de ácidos orgânicos, alcalinidade, remoção de compostos fenólicos, remoção de ânions e retenção de sólidos. Os efluentes dos reatores metanogênicos também foram caracterizados segundo o teor de cátions. O processo com vinhaça 2G teve produção de biogás quatro vezes maior que o processo com vinhaça 1G. Foram obtidos valores médios de 0,32 Lbiogás DQOremov-1 para o processo com vinhaça 2G e 0,08 Lbiogás DQOremov-1 para o processo com vinhaça 1G. De acordo com o monitoramento dos processos por alcalinidade e concentração de ácidos orgânicos, o processo com vinhaça 2G também se mostrou mais eficiente do que o processo com vinhaça 1G no que diz respeito ao consumo de matéria orgânica. A remoção de compostos fenólicos totais teve eficiência média de 56,96% para o processo utilizando vinhaça 2G, enquanto que o processo com vinhaça 1G não foi capaz de removê-los. Infere-se que a elevada concentração de ácido acético na vinhaça 2G tenha contribuído para o processo de produção de biogás. A alta disponibilidade de acetato favorece a atividade metabólica de arqueas metanogênicas, o que é fundamental para o equilíbrio químico da conversão de matéria orgânica em biogás. / The Sucroenergetic sector expansion has favored the development of second generation ethanol technology. However, the process leads to the production of large amounts of residues, as well as the first generation process. The main residue is the vinasse, which is very pollutant. In this context it becomes clear the need of giving an appropriate application for vinasse. Anaerobic digestion has turned into a very disseminated and very well accepted technology in many countries, which is mainly due to its results as an efficient waste management and energy generation. Vinasse has a great potential for biogas production through anaerobic digestion, since it is a residue with high organic matter and in large availability in Brazil. Such technology has to be developed also for the residues obtained through second generation ethanol process. With a different process, it is expected that residues composition might also be different. It is important to look into the influence that second generation vinasse composition may bring to anaerobic digestion. The purpose of this study was to investigate the effects of second generations vinasse composition over the biogas production process. Before experiments, first and second generation vinasses were characterized. The most remarkable differences for vinasses composition were obtained for COD concentration, organic acids concentration (specially for acetic acid), phenolic compounds and sulphate. COD concentrations were 30,732.80 mg O2 L-1 and 19,038.13 mg O2 L-1 for first generation vinasse and second generation vinasse, respectively. Acetic acid and total phenolic compounds were, respectively, 88.14% and 84.10% higher for second generation vinasse than those found for first generation vinasse. Sulphate concentration for second generation vinasse was 28.11% lower than first generation vinasse\'s concentration. Biogas production process was evaluated for two different methanogenic reactors: first generation vinasse was used as substrate for one reactor and second generation vinasse was used as substrate for the second one. Processes were monitored according to biogas production by removed COD, organic acids production, alkalinity, phenolic compounds removal, anions removal and solids retention. Both reactors had their effluents characterized by cations content. In the process carried out with second generation vinasse the biogas production was four times higher than in the process carried out with first generation vinasse. The average values were 0.08 Lbiogas CODremoved-1 and 0.32 Lbiogas CODremoved-1 for first and second generation, respectively. Considering processes monitoring by alkalinity and organic acids concentrations, the process carried out with second generation vinasse was more efficient in regards to organic matter consumption. The average efficiency for total phenolic compounds removal was 56.96% for the process using second generation as substrate. On the other hand, the process with first generation vinasse was not capable of consuming them. The results obtained in this study suggest that the high acetic acid concentration in second generation vinasse have contributed to biogas production. High acetate availability promotes archaeas metabolic activity, which is fundamental for chemical balance in converting organic matter into biogas.

Introdução: Dentre os distúrbios relacionados à alimentação, o aumento do colesterol e, conseqüentemente, a incidência de doenças cardiovasculares, representa um importante problema de Saúde Pública. A proteína do amaranto reduz o colesterol plasmático, possivelmente pela presença de peptídeos bioativos, liberados durante sua digestão parcial. Objetivo: Verificar a ocorrência de peptídeos hipocolesterolemizantes após digestão in vitro do isolado protéico de amaranto. Métodos: Proteína isolada do amaranto foi submetida à digestão enzimática in vitro por duas metodologias distintas. Os peptídeos menores que 3000 Da foram injetados em espectrômetro de massa para sua identificação. Resultados: Foi obtido isolado protéico com grau de pureza acima de 90%. O isolado protéico e a farinha integral apresentaram a mesma quantidade de aminoácidos essenciais e de aminoácidos presentes nas seqüências dos peptídeos de interesse. O isolamento protéico também não promoveu alterações nas principais frações moleculares. As estruturas terciária e quaternária provavelmente foram alteradas, pois houve redução da solubilidade protéica. O grupo dissulfeto é um dos responsáveis pela ocorrência de agregados, entretanto outras ligações também podem estar envolvidas. Essas forças podem interferir no acesso aos sítios de clivagem das ligações peptídicas e dificultar a ação enzimática. Devido ao aumento da força iônica do meio obteve-se alto grau de hidrólise em ambos os métodos enzimáticos. A digestão protéica resultou em fragmentos que, em sua maioria, apresentaram pesos moleculares inferiores a 30 kDa. O perfil peptídico, para a maior parte das amostras, mostrou-se complexo, com difícil separação de picos. A amostra hidrolisada que apresentou menor grau de hidrólise e menor quantidade de picos no cromatograma continha um dos peptídeos hipocolesterolemizantes procurados, o fragmento IAEK. Conclusões: O isolado protéico de amaranto apresenta pelo menos um peptídeo hipocolesterolemizante quando submetido às digestões enzimáticas in vitro estudadas, similares à digestão in vivo. / Introduction: Among the problems associated to food habits, the increase of cholesterol levels, and thus the incidence of cardiovascular diseases represents an important problem for Public Health. The amaranth protein reduces the blood cholesterol levels, possibly due to the presence of peptides released during its incomplete digestion. Objective: To verify the occurrence of hypocholesterolemic peptides after in vitro digestion of amaranth protein isolate. Methods: Amaranth protein isolate was submitted to in vitro enzymatic digestion by two distinct methodologies. Peptides smaller than 3000 Da were injected in mass spectrometer for identification. results: Protein isolate presented a high purity degree, above 90%. The fat extraction and the protein isolation were efficient and did not modify significantly amaranth chemical composition, preserving the quantities of essential amino acids present in the sequence of the investigated peptides. Protein isolation did not promote changes in the main molecular fractions. The tertiary and quaternary structures were probably altered, given that protein solubility decreased. Disulfide bonds are responsible for aggregate arrangement; however, other bonds probably occurred and were also responsible for the decrease in solubility. These bonds may interfere in enzymatic hydrolysis, impeding the enzymes to cleave the peptide bonds. It was obtained a great hydrolysis degree in both enzymatic methods because ionic strength of the solution was high. Most of the protein digestion fragments presented molecular weight lower than 30kDa, demonstrating the efficiently of both digestion methods. Peptide mixture, for most samples, presented a complex profile and difficulties in peaks separation. The hydrolyzed sample that presented the lowest hydrolysis degree and the lowest quantity of peaks in chromatogram presented one of the hypocholesterolemic peptides, the sequence IAEK. Conclusions: The amaranth protein isolate presents at least one hypocholesterolemic peptide when submitted to the studied in vitro enzymatic digestion that is similar to in vivo digestion

O processamento anaeróbio da vinhaça pode ser útil para reduzir as emissões de gases do efeito estufa após a aplicação do seu efluente, com menos C lábil, em solos. O presente trabalho mediu as emissões de gases de efeito estufa através do método de câmaras estáticas após a aplicação das duas formas de vinhaça (in natura e processada anaerobiamente ) e a interação com ureia em um LATOSSOLO VERMELHO simulando a camada 0-20 cm de um solo em uma coluna de PVC. Foi observado que a aplicação de vinhaça processada ao solo emitiu 2.592 µg C-CH4 m-2 ao final de 90 dias, mais do que os tratamentos com vinhaça processada com ureia (-590 µg C-CH4 m-2), controle (-601 g C-CH4 m-2), vinhaça in natura (-1.176 µg C-CH4m-2), vinhaça in natura com ureia (-1.533 µg C-CH4 m-2), e ureia (-2.760 µg C-CH4 m-2). A adição de vinhaça in natura estimulou a emissão de CO2 produzindo 60,2 g C-CO2 m-2 ao longo de 90 dias, valor superior aos tratamentos vinhaça processada com ureia (36,7 g C-CO2 m-2), ureia (35,1 g C-CO2m-2), controle (25,8 g C-CO2m-2) e vinhaça processada (22,1 g C-CO2 m-2). A adição de vinhaça in natura com ureia (45,0 g C-CO2 m-2) emitiu mais CO2 em relação aos tratamentos controle e vinhaça processada, além disso, a aplicação da ureia junto da vinhaça processada provocou um aumento na emissão de CO2 em relação a vinhaça processada sozinha. Os maiores fluxos de N2O foram observados no solo fertilizado com vinhaça processada com ureia (302,8 mg N-N2O m-2) e apenas ureia (199,4 mg N-N2 m-2), seguido da fertilização com vinhaça in natura com ureia (70,9 mg N- N2O m-2) superior aos tratamentos com vinhaça processada (12,14mg N-N2O m-2), controle (7,54 mg N-N2O m-2) e vinhaça in natura (6,64 mg N- N2O m-2). Com a realização das primeiras medições das emissões de gases do efeito estufa após a aplicação da vinhaça processada no solo concluiu-se que as emissões de CO2 são mitigadas, porém provoca aumento fluxo de CH4 e N2O do solo para a atmosfera em relação à vinhaça in natura. / The vinasse anaerobic digestion migh be usefull to avoid greenhouse gases emissions after apply the effluent on soil due the low labile C content. This research measured during 90 days the greenhouse gases emissions using the static chamber method after the application of two forms of vinasse (in natura and digested) and the interaction of both with urea in a soil PVC column simulating the 0-20 cm layer of a Red Latossol. The digested vinasse application in the soil produced 2,592 µg C-CH4 m-2 at the end of 90 days, more than soil with digested vinasse with urea (-590 µg C-CH4 m-2), control (-601 µg C-CH4 m-2), vinasse in natura (-1,176 µgC-CH4m-2), vinasse in natura with urea (-1,533 µg C-CH4 m-2), urea (-2,760 µg C-CH4 m-2). Vinasse in natura induced soil CO2 emission, producing 60.2 g C-CO2 m-2 at the end of 90 days, greater than digested vinasse with urea (36.7 g C-CO2 m-2), urea (35.1 g C-CO2 m-2), control (25.8 g C-CO2 m-2), and diested vinasse (22.1 g C-CO2 m-2). The interaction between vinasse in natura and urea in the soil emitted (45.0 g C-CO2 m-2) more CO2 than soil control and digested vinasse, furthermore the interaction between urea and digested vinasse resulted in a greater CO2 release to atmosphere than only digested vinasse. The greater N2O efflux was provided by digested vinasse with urea (302.8 mg N- N2O m-2) and only urea (199.4 mg N-N2O m-2) application, followed by vinasse in natura (70.9), which emitted more nitrous oxide than digested (12.14 mg N-N2O m-2), control (7.54 mg N- N2O m-2), and vinasse in natura (6.64 mg N- N2O m-2). After this first measurement of greenhouse gases efflux after soil fertilization with anaerobic digested vinasse was observed a CO2 mitigation, however the CH4 and N2O efflux from soil to atmosphere can be greater than vinasse in natura.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2016-08-30T14:26:59Z No. of bitstreams: 1 2010 - Fernanda Peixoto Giori.pdf: 2362278 bytes, checksum: a15d423533272c981b15d7f22b714be1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-30T14:26:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010 - Fernanda Peixoto Giori.pdf: 2362278 bytes, checksum: a15d423533272c981b15d7f22b714be1 (MD5) Previous issue date: 2010-02-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior-CAPES / Brazil was adverted by the World Health Organization (WHO) as a sub-clinical area of serious vitamin A deficiency. Thus, the Brazilian Agricultural Research Corporation (EMBRAPA) is selecting and improving varieties of sweet potatoes with higher levels of Beta-carotene, pro-vitamin A. The carotenoids provitamin A amount of in foods does not necessarily correspond the amount that is absorbed and metabolized by the body. For a better determination of these values and knowledge of the mechanisms of its transport and absorption, it is necessary to understand the factors that lead to the food matrix release, until the absorption and the influence on the promotion and maintenance in human health. In order to perform preliminary studies of its absorption, this study aims to determine the efficiency of micellization of Beta -carotene in orange sweet potato (Ipomoea batatas, Lam), by applying a in vitro digestion as a tool for determining the bioaccessibility, which is the first step for bioavailability determination. This approach aims to simulate the oral, gastric and intestinal stages of human. The digestion was performed with 10 g of fresh samples, homozeneided with 5% (w/w) of canola oil. The extraction was performed with acetone and petroleum ether and the micellar fraction with petroleum ether, NaCl 10% (w / v) and NaSO4 2% (w/v) and involves the use of enzymes as -amylase , pepsin, bile, pancreatin, lipase and mucin, and inorganic compounds such as KCl, KSCN, NaH2PO4, Na3PO4, NaOH, NaCl, CaCl2, HCl, NaHCO3. The physiological variations are reproduced by the heating bath shaker with orbital gyrus (37?C) and centrifugation (5000g, 45 min). Quantification and determination of the profile of carotenoids were performed by high performance liquid chromatography (HPLC) with YCM ? C30 Carotenoid S-3 4.6 x 250mm column. Quantification of total carotenoids was performed by UV-VIs. The whole procedure was performed under controlled temperature (25 ? C) and light. The Beta -carotene was present mainly with levels of 86%, 73% and 82% for access 1, 2 and 3 and after digestion, the profile of Beta -carotene has set levels of 96%, 89% and 100%, respectively. The efficiency of micellization was 23.8%, 28% and 25% for 1.2 and 3 hits, indicating Beta -carotene transfer of the food matrix to micelles, corresponding to bioaccessibility of the compound. This methodology proved to be faster and cheaper, since the in vivo studies are costly, complex and require more time. / O Brasil foi classificado pela Organiza??o Mundial da Sa?de (OMS) como ?rea de car?ncia sub-cl?nica grave de vitamina A. Assim, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecu?ria (EMBRAPA) v?m selecionando e melhorando variedades de batata-doce com teores maiores de Beta-caroteno, composto pr?-vitamina A. A quantidade de caroten?ides pr?-vitamina A presentes nos alimentos n?o corresponde necessariamente ?quela quantidade absorvida e metabolizada pelo organismo. Para uma melhor determina??o destes valores e conhecimento dos mecanismos de transporte e absor??o deste composto, faz-se necess?rio, o entendimento dos fatores que levam ? sua libera??o da matriz do alimento, at? a extens?o de sua absor??o, bem como a influ?ncia na promo??o e manuten??o da sa?de humana. A fim de realizar estudos preliminares de sua absor??o, este trabalho visa determinar a efici?ncia de miceliza??o de Beta-caroteno de batata-doce de polpa alaranjada (Ipomoea batatas, Lam.), atrav?s da aplica??o de digest?o in vitro, como ferramenta de determina??o da bioacessibilidade, etapa preliminar para a determina??o da biodisponibilidade. Esta metodologia visa simular as etapas de digest?o oral, g?strica e intestinal humana. Foram pesados 10g de amostra in natura e adicionados 5% (p/p) de ?leo de canola. A extra??o do alimento foi realizada com acetona e ?ter de petr?leo e a da fra??o micelar, com ?ter de petr?leo, NaCl 10%(p/v) e NaSO4 2%(p/v) . Enzimas como: a-amilase, pepsina, bile, pancreatina, lipase e mucina, bem como compostos inorg?nicos, tais como KCl, KSCN, NaH2PO4, Na3PO4, NaOH, NaCl, CaCl2, HCl, NaHCO3. As varia??es fisiol?gicas foram reproduzidas pelo banho de aquecimento com giro orbital (37?C) e centrifuga??o (5000g;45 min). A quantifica??o e determina??o do perfil de caroten?ides foi realizada por cromatografia l?quida de alta efici?ncia (CLAE), com coluna YCM? Carotenoid C30 S-3 de 4,6 x 250mm. A quantifica??o de caroten?ides totais foi realizada por espectrofotometria UV-VIs. Todo o procedimento foi executado sob temperatura (25?C) e luz controlada. O Beta-caroteno estava presente majoritariamente, com teores de 86%, 73% e 82%, para as variedades 1, 2 e 3 e ap?s a digest?o, o perfil do Beta-caroteno passou a configurar teores de 96%, 89% e 100%, respectivamente. A efici?ncia de miceliza??o foi de 23,8%, 28% e 28,9% para as variedades 1,2 e 3, indicando a transfer?ncia do - caroteno da matriz do alimento para as micelas, correspondendo a bioacessibilidade deste composto. Esta metodologia demonstrou-se mais r?pida e mais barata, quando comparada aos estudos in vivo, que s?o mais onerosos, complexos e demandam mais tempo.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carla Limberger _Lopes (Tese revisada) 2016.pdf: 2793834 bytes, checksum: bd8e57da9e9986df4f212107c57ca249 (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / The aim of this study was to evaluate a combined anaerobic-aerobic upflow fixed-bed reactor with recirculation of the liquid phase for the removal of nitrogen and organic matter from poultry slaughterhouse wastewater. The reactor was made of an acrylic tube of internal diameter of 93 mm and the length of 1000 mm with a useful volume of 5.6 L being 3.5 L corresponding to the anaerobic compartments and 2.1 L to the aerobic one. The bed for immobilization of the biomass was formed by expanded clay and polyurethane foam. For discussing the results, this study was divided into three articles. In the first article, was evaluated the reactor performance with respect to the elimination of nitrogen (≈65 mg.NT.L-1) and organic matter (≈600 mg.DQO.L-1) due to the recirculation rate (R = 0.5, 1 and 2) and the hydraulic retention time (HRT) of 11 h (6.8 h in anaerobic condition and 4.2 h in aerobic condition) over the time. The best operating condition was obtained at the recirculating rate of 2. In this condition, the total nitrogen removal was 65% with the effluent concentration of 6 mg.NH4+.L-1 e 12 mg.NO3-.L-1. For all condition, the organic matter removal was greater than to 95% with the effluent concentration of approximately 20 mg.COD.L-1. Thus, the increasing of the recirculation rate influenced positively in the reactor performance. In the second article, the hydraulic detention time was evaluated (HDT) at 14 h, 11 h and 8 h with the recirculation rate (R) of 0.5 (Step I), R = 1 (Step II) and R 2 = (Step III). The affluent average concentrations were 65 mg.NT.L-1, 580 mg.COD.L-1, 77 mg L-1 of total alkalinity and pH of 6.4. The samples were collected inlet and output of each compartment along the reactor height. In the Step I, the nitrification efficiencies were 76%, 70% and 41% respectively for 14 h, 8 h and 11 h, showing the effect of HRT. In all steps, the alkalinity has been regarded as the limiting factor of the process and its deficit was 10 to 30%. It was attributed to this factor the low efficiency of total nitrogen removal of about 45%. Throughout the experiment the removal efficiency of organic matter in terms of chemical oxygen demand (COD) was over 90% and made to fit the first order kinetic model for degradation of the substrate. In the third article, was evaluated the hydrodynamic behavior of this system, through stimulus response tests using eosin Y dye as tracer. It has been evaluated the hydraulic retention time of 8 h with three recirculation rates, of .0.5, 1 and 2 times. Under these conditions, the removal of organic matter was greater than 90% and nitrogen conversion was favored by applying lower loads of (0.18 Kg.N.m-3.d-1). It was found that the hydrodynamic evaluation showed the continuous-stirred reactors behavior with 2 to 2.5 reactors in series (N-CSTR). / O objetivo desse trabalho foi avaliar um reator combinado anaeróbio-aeróbio de leito fixo e fluxo ascendente com recirculação da fase líquida, para a remoção de nitrogênio e matéria orgânica proveniente de água residuária de abatedouro de aves. O reator foi confeccionado em um tubo de acrílico de diâmetro interno de 93 mm e comprimento de 1000 mm, com volume útil de 5,6 L, sendo 3,5 L correspondentes aos compartimentos anaeróbios e 2,1 L correspondentes ao compartimento aeróbio. O leito para a imobilização da biomassa foi formado por argila expandida e espuma de poliuretano. A apresentação desse trabalho foi dividida em três artigos. No primeiro artigo, avaliou-se o desempenho do reator em relação à remoção de nitrogênio (≈65 mg.N.L-1) e de matéria orgânica (≈600 mg.DQO.L-1) em função da taxa de recirculação (R=0,5; 1 e 2) e do tempo de detenção hidráulica (TDH) de 11 horas (6,8 horas na condição anaeróbia e 4,2 horas na condição aeróbia), ao longo do tempo. A melhor condição operacional foi obtida com taxa de recirculação de 2. Nessa condição, a eficiência de remoção de nitrogênio total foi de 65% com concentrações efluentes de 6 mg.NH4+.L-1 e 12 mg.NO3-.L-1. Para todas as condições testadas, a eficiência de remoção de matéria orgânica apresentou-se superior a 95%, com concentração efluente de aproximadamente 20 mg.DQO.L-1. Assim, o aumento da taxa de recirculação influenciou positivamente no desempenho do reator. No segundo artigo, avaliaram-se os tempos de detenção hidráulica (TDH) de 14 horas, 11 horas e 8 horas com taxa de recirculação (R) de 0,5 (Ensaio I), R=1 (Ensaio II) e R=2 (Ensaio III). As concentrações médias afluentes foram 65 mg.NT.L-1, 580 mg.DQO.L-1, 77 mg.L-1 de alcalinidade total e pH de 6,4. As amostras foram coletadas na entrada e saída de cada compartimento, ao longo da altura do reator. Na Etapa I, e as eficiências de nitrificação foram de 76%, 70% e 41%, respectivamente para 14 horas, 11 horas e 8 horas, evidenciando o efeito do TDH. Em todas as etapas, a alcalinidade foi considerada o fator limitante do processo e o seu déficit variou de 10% a 30%. Atribuiu-se a esse fator a baixa eficiência na eliminação de nitrogênio total de aproximadamente 45%. Durante todo o experimento, a eficiência de remoção de matéria orgânica em termos de demanda química de oxigênio (DQO) foi superior a 90% e apresentou ajuste ao modelo cinético de primeira ordem para a degradação do substrato. No terceiro artigo, avaliou-se o comportamento hidrodinâmico desse sistema, a partir de ensaios de estímulo resposta utilizando o traçador Eosina Y. Avaliou-se o tempo de detenção hidráulica de 8 horas com as três taxas de recirculação, de 0,5, 1 e 2 vezes. Nessas condições, a remoção de matéria orgânica foi superior a 90% e a conversão de nitrogênio foi beneficiada com a aplicação de cargas menores (0,18 Kg.N.m-3.d-1). Na avaliação hidrodinâmica verificou-se que o reator apresentou comportamento de reator de mistura completa com 2 a 2,5 reatores em série (N-CSTR).

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-09-05T20:11:17Z No. of bitstreams: 1 2016 - Fernanda Marques Peixoto.pdf: 14003225 bytes, checksum: 89c95a9ad22b1e74cdf2bda273665230 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T20:11:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Fernanda Marques Peixoto.pdf: 14003225 bytes, checksum: 89c95a9ad22b1e74cdf2bda273665230 (MD5) Previous issue date: 2016-12-08 / A lot of interest in the consumption of anthocyanins increased after the association of their intake and reduced risk of chronic diseases. Despite of in vitro evidences of anthocyanins benefits to health, there is still a gap in the knowledge of the mechanisms of absorption of anthocyanins by the human body. It is known that concentration of food anthocyanins doesn't reflect the amount of these compounds which are absorbed, metabolized, distributed and biologically active in humans. Some in vitro models have been developed to evaluate the steps of cell release and transport ( uptake) of these compounds from food. The objective of this study was to evaluate the in vitro absorption of food anthocyanins using the in vitro digestion followed by uptake and transport in Caco-2 human intestinal cell line and MKN-28 human gastric cell line. Initially, anthocyanins bioaccessibility of diverse fruits was evaluated in order to select the better sources for transport assays. The bioaccessibility assays were performed using an in vitro digestion model, which mimics the human oral, gastric and intestinal stages. Quantification and characterization of anthocyanins profile were performed by high-performance liquid chromatography (HPLC) with Thermo Scientific? C1s 2.4 (4.6 x 10mm) column. After selection of the most promising fruits, the bioaccessibility tests were followed by transport assays. To assess gastric absorption, the product from gastric digestion was applied on the MKN-28 cell monolayer, which was obtained after 7 days of culture of 2.5 x 10^5 MKN-28 cells seeded in RPMI culture media in transwell? plates. The permeate was collected after 30, 60, 120 andl80 minutes oftransport. For evaluation of intestinal absorption after digestion, the digesta from the intestinal phase was applied on the Caco-2 cell monolayer, which was obtained after 21 days of culture of 2.5 x 105 Caco-2 cells seeded in DMEM culture media in TRANSWELL? plates. The permeate was collected after 30, 60 and 120 minutes of transport. All analyses were made by forming CLUE / photodiode array detector (Thermo? Scientific) at 520nm. Peel powder from jabuticaba, jambo and Jamel?o were the most promising sources. The bioaccessibility of anthocyanins after gastric digestion was 13% for jabuticaba, 45 % for jambo and 65 % for jamel?o. In addition, the intestinal bioaccessibility was 1 O % for jabuticaba, 15 % for jambo and 45 % for jamel?o. The transport assay with the MKN-28 gastric cell line, revealed 19.7%, 9.7 % and 14.1 % of transport efficiency, respectively, for jambo, jabuticaba and jamel?o digestion products. While Caco-2 intestinal cell model showed 0.8 %, 0.2 % and 0.3 % oftransport efficiency, respectively, for jambo, jabuticaba and jamel?o. These results suggest food anthocyanins are preferentially absorbed by the human gastric mucosa and to a lesser extent by the human intestinal epithelium. / O interesse pelo consumo das antocianinas aumentou ap?s o surgimento da rela??o entre o seu consumo e a redu??o do risco de doen?as cr?nicas. Apesar das evid?ncias in vitro quanto a esses beneficios ? sa?de, ainda h? uma lacuna que permanece sob investiga??o: o mecanismo de absor??o das antocianinas pelo organismo humano. Sabe-se que a quantidade desses compostos, nos alimentos, n?o reflete a quantidade absorvida, metabolizada, distribu?da e biologicamente ativa em humanos. Alguns modelos in vitro t?m sido desenvolvidos para avaliar as etapas de digest?o e transporte celular (absor??o) de compostos dos alimentos. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o transporte in vitro de antocianinas em alimentos utilizando modelos de digest?o in vitro seguido do transporte em c?lulas intestinais Caco-2 e c?lulas g?stricas MKN-28. Na 1? etapa, oito frutos foram analisados quanto aos valores de bioacessibilidade (BCSS) fornecidos pelas antocianinas presentes, para posterior sele??o para os ensaios de transporte. Os ensaios de BCSS foram realizados com um modelo de digest?o in vitro, para simula??o das fases oral, g?strica e intestinal humana. A quantifica??o e determina??o do perfil de antocianinas foram realizadas por Cromatografia l?quida de alta efici?ncia (CLAE), com coluna Thermo? Scientific C1s 2,4 (4,6 x 100mm). Na 2? etapa, realizou-se os ensaios de BCSS, anteriormente aos ensaios de transporte, nos frutos potencialmente mais promissores. Para a avalia??o do transporte g?strico, na sequ?ncia, o digerido g?strico foi aplicado sobre a monocamada de c?lulas MKN-28, com 2,5 x 10^5 c?lulas, em meio RPMI, em placa transwell? e, ap?s 7 dias de cultivo, o permeado foi coletado nos tempos 30, 60, 120, 180 minutos. Para o transporte intestinal, sequencial, o digerido intestinal foi aplicado sobre a monocamada celular Caco-2, com 2,5 x 105 c?lulas, em meio DMEM, em placas transwell? e, ap?s 21 dias de cultivo, o permeado foi coletado nos tempos 30, 60 e 120 minutos de transporte. Todas as an?lises foram realizadas por CLUE/detector de arranjo fotodiodo (Thermo? Scientific), a 520 nm. Os p?s da casca da jabuticaba, jambo e jamel?o foram as matrizes mais promissoras. A BCSS das antocianinas, ap?s a digest?o g?strica, foi de 13 % parajabuticaba, 45 % parajambo e 65 % parajamel?o, enquanto a BCSS intestinal foi de 10% para jabuticaba, 15 % para jambo e 45 % para jamel?o. Os ensaios de transporte (ET) com os modelos de c?lula MKN-28 resultaram em 19,7; 9,7 e 14,1 % de ET, respectivamente, para os p?s do jambo, jabuticaba, e jamel?o, enquanto que o modelo Caco-2, resultaram em 0,8, 0,2 e 0,3 % de ET, respectivamente. Estes resultados sugerem que as antocianinas s?o preferencialmente absorvidas pela mucosa g?strica.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Izabela Regina Costa _Araujo.pdf: 2798947 bytes, checksum: 10a0bad3f765462b54bb964dd971203c (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / Researches have shown that among several ways of treating cassava starch wastewater, anaerobic process has been considered a simple and economical option that combines the high content of organic matter conversion to biogas production. On the other hand, biogas is a potential energy resource that can be used to supply part of the energy demands from industrial plants. Thus, this trial aimed at evaluating an anaerobic reactor with fixed bed up-flow, regarding the removal of organic load in wastewater from cassava starch extraction as well as biogas production. So, volumetric organic loads (VOC) of 2.5; 5.0; 8.0 and 10.0 g.L-1.d-1 were tested in a 2.82 L volume reactor. A support medium of polypropylene rings filled with polyurethane foam was used. The monitored parameters regarding the reactor effluent were: pH, volatile acidity (VA), total alkalinity (TA), VA/TA ratio, total solid concentrations (TS), volatile solids (VS), total suspended solids (TSS), volatile suspended solids (VSS), total chemical oxygen demand (TCOD), soluble chemical oxygen demand (SCOD) and organic acids. The reactor performance was tested in relation to removals of solids, organic load, as well as biogas and methane production. As the most important results, it was observed that the reactor remained constant concerning pH, total removal of VSS and removals of TCOD and SCOD. While, there were also lactic, butyric, propionic and acetic acids in the studied effluent, although acetic acid was recorded in higher concentrations. Biogas production average was 3.8 L.d-1, the average of specific biogas production was 0.156 L.gCODconsumed-1, but VOC answer was 10.0 g.L-1.d-1, being the greatest results for both of them. Methane percentage in biogas ranged from 66 to 84% and the specific methane production ranged from 0.01 to 0.36 Lg-1. The highest values were obtained in VOC - 2.5 and 10.0 g.L-1d-1, respectively. The removal of medium TS, VS, TSS and VSS were 72, 80, 63 and 92%, respectively. The average removals of TCOD and SCOD were 98.7 and 97.9 respectively, therefore, the highest removal rates were obtained for 10.0 and 2.5 VOC g.L-1.d-1. Thus, it can be concluded from this trial that it is possible to produce biogas with a methane percentage higher than 80% (maximum) and remove the organic loading rate by more than 90% (maximum) according to tested configuration systems with wastewater from cassava starch industry. Furthermore, the highest biogas productions were obtained for the highest VOC, while it was observed a bias on biogas production with VOC increase as well as the specific production of methane. / Dentre as diversas formas existentes de tratar os efluentes da indústria de fécula de mandioca, o processo anaeróbio é considerado uma alternativa simples e econômica, que alia o elevado grau de conversão da matéria orgânica à produção do biogás. O biogás, por sua vez, é um recurso energético potencial que pode ser utilizado para suprir parte das demandas energéticas das unidades industriais. Nesse sentido, estabeleceu-se como objetivo deste trabalho avaliar um reator anaeróbio de leito fixo e fluxo ascendente, em relação à remoção de carga orgânica da água residuária de extração de fécula de mandioca e à produção de biogás. Para isso, foram testadas as cargas orgânicas volumétricas (COV) de 2,5, 5,0, 8,0 e 10,0 g.L -1.d-1 em um reator de 2,82 L de volume útil. Utilizou-se meio suporte de anéis de polipropileno preenchidos com espuma de poliuretano. Os parâmetros monitorados no efluente do reator foram o pH, acidez volátil (AV), alcalinidade total (AT), razão AV/AT, concentrações de sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV), sólidos suspensos totais (SST), sólidos suspensos voláteis (SSV), demanda química por oxigênio total (DQOT) e demanda química por oxigênio solúvel (DQOS) e de ácidos orgânicos. A eficiência do reator foi avaliada em relação às remoções de sólidos e carga orgânica e à produção de biogás e de metano. Como principais resultados, observou-se que o reator manteve-se estável em relação aos parâmetros pH, remoção de SSV e remoções de DQOT e DQOS. Observou-se a presença de ácido lático, butírico, propiônico e acético no efluente, sendo o ácido acético em maiores concentrações. A produção média de biogás foi de 3,8 L.d-1 e a média da produção específica de biogás foi de 0,156 L.g-1DQOconsumida, sendo que, para ambos os maiores resultados foram obtidos para a COV 10,0 g.L-1.d-1. O percentual de metano no biogás variou de 66 a 84% e a produção específica de metano de 0,01 até 0,36 L.g-1 e os maiores valores foram obtidos nas COV 2,5 e 10,0 g.L-1.d-1, respectivamente. As remoções médias de ST, SV, SST e SSV foram de 72, 80, 63 e 92 %, respectivamente. As remoções médias de DQOT e DQOS foram de 98,7 e 97,9, respectivamente e as taxas de remoção mais altas foram obtidos para as COV 10,0 e 2,5 g.L-1.d-1 . Desta forma, conclui-se que é possível produzir biogás com percentuais de metano superiores a 80% (máximo) e remover a carga orgânica em mais de 90% (máximo), em sistemas com a configuração testada, utilizando água residuária de indústria de fécula de mandioca. Além disso, verificou-se que as maiores produções de biogás foram obtidas para as COV maiores e a tendência de aumento da produção de biogás com o aumento da COV, assim como a produção específica de metano.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoFelipePSilva.pdf: 1750362 bytes, checksum: d5954e3ba25ab6d54527f7566b0d47ac (MD5) Previous issue date: 2015-03-11 / The swine farming is an important Brazilian agricultural business. The activity held in confinement generates a large volume of wastewater that may be treated by anaerobic digestion. To use the biogas generated in the process, it is necessary better knowledge through the variables involved. The objective of this study was the evaluation of biogas production parameters, power generation, generator set performance in biogas conversion into electricity and the avoided cost of electricity from of the farm. Biogas parameters were monitored as methane content, digester production, and the engine consumption in generation of electricity. Monitoring was realized with the use of instruments and storage of information in a database. The results indicated an average daily production of 443 m3.dia-1, with an average of 0.10 m3 of biogas per pig and 68% of methane content. The average electricity generation was 324,5 kWh.dia-1, and efficiency of the generator set was 17% with a power of 70 kW and an average of 6,5 hours of daily operation. The avoided cost by self-consumption of electricity generated was R$ 13,718.20, and during the monitoring 70.5 MWh of electricity was generated, of which 26.6 MWh were exported to the distribution network. / A suinocultura é uma importante atividade no negócio agropecuário brasileiro. A atividade realizada em confinamento gera um grande volume de efluentes que pode ser tratado por meio da digestão anaeróbia. Para aproveitamento do biogás gerado neste processo, é necessário um melhor conhecimento através das variáveis envolvidas. O objetivo deste estudo foi a avaliação dos parâmetros de produção de biogás, geração de energia elétrica, desempenho do grupo gerador na conversão de biogás em energia elétrica e o custo evitado de energia elétrica da propriedade rural. Foram monitorados parâmetros de concentração, produção e consumo biogás; e geração de energia elétrica O monitoramento foi realizado com a utilização de instrumentos e posterior armazenamento das informações em banco de dados. Os resultados encontrados indicaram uma produção diária média de 443 m3, com uma média de 0,10 m3 de biogás por suíno e uma concentração média de 68% de metano. A geração de energia elétrica média foi de 324,5 kWh.dia-1, e a eficiência do grupo gerador foi de 17% com uma potência média ativa de 70 kW e operação diária de 6,5 horas. O custo evitado pelo autoconsumo da energia elétrica na propriedade gerada foi de R$ 13.718,20, e durante o período monitorado houve uma geração total de energia elétrica de 70,5 MWh, dos quais 26,6 MWh foram exportados para a rede de distribuição da concessionária local.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoGeovanCSoethe.pdf: 2720440 bytes, checksum: 97b903aea75dc07e16ed7f0004381bd9 (MD5) Previous issue date: 2014-02-19 / This study presents itself as a sustainable alternative to fish tailing on the possibilities of energy generation in the form of biogas . The experiment was delimited in the city of Foz do Iguaçu - PR , with local sampling of specimens from the viscera of Nile tilapia ( Oreochromis niloticus ) . The physicochemical properties of the viscera in natura were evaluated in parallel performed in batch fermentation in a period of 56 days, verifying their potential to generate biogas ( CH4 ) , as a way of harnessing this disposal . The characterization of the viscera in natura , the total solids ST ( g ) , volatile solids SV ( g ) , solid fixed SF ( g ) , biochemical oxygen demand BOD ( mg l- 1 ) and chemical demand were evaluated oxygen COD (mg L -1) macro and micro nutrients as well as the amount of fat present HQ ( gL -1). In the experi-mental phase visceral tailings were ground, sieved , mixed and arranged in ascending order of four treatments : T1 ( 25 % ) , T2 50 % , T3 75 % and T4 100 % , mixed in co -digestion with swine manure in concentrations of 4.67% , 5.72 % , 6.15 % , 7.44 % to ST added and 3.73% , 4.80 % , 5.40 % , 5.43 % to VS added , respectively for the four treatments, with an inoculum volume of 20%. The results obtained by physicochemical characterization of the viscera sho-wed favorable results for the production of biogas , such as pH between 6.27 and 7.02 , SV and SF concentration of 91.64 % and 8.33 % , and also some restrictions as dispersions in micro and macro levels of nutrients C: N: P : S of 525,10:15,90:6,00:22,51 (GL- 1 ), respecti-vely, the amount of fat ( 20.02% ) and high levels of BOD and COD in mg l- 1 and 129,525.00 503,750.00 mg.L - 1 . In their experimental stage T1 , T2 , T3 and T4 resulted in consumption of 21.98 % , 34.56 % , 16.63% , 28.77 % and effluent STF 21.54 % 39.73 % , 16.26% , 26.34 % STV - effluent. There were also variations in pH , with a penchant for T1 and T3 and a tendency to neutralization in the T2 and T4 , and in the period of analysis CH4 concentrations up to 88.72 % . / O presente estudo apresenta-se como alternativa sustentável aos rejeitos piscícolas quanto às possibilidades de geração de energia em forma de biogás. O experimento delimitou-se no município de Foz do Iguaçu PR, com a coleta local de amostras das vísceras de espécimes tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). Foram avaliadas as propriedades físico-químicas das vísceras in-natura e paralelamente realizada a fermentação em batelada em um período de 56 dias, verificando o seu potencial de geração de biogás (CH4), como uma forma do aproveitamento deste descarte. Na caracterização das vísceras in-natura, foram avaliados os teores de sólidos totais ST (g), sólidos voláteis SV (g), sólidos fixos SF (g), demanda bioquímica de oxigênio DBO (mg.L-1) e demanda química de oxigênio DQO (mg.L-1), micro e macro nutrientes, bem como a quantidade de gordura presente QG (g.L-1). Em fase experimental os rejeitos viscerais foram triturados, peneirados, misturados e dispostos de forma crescente em quatro tratamentos: T1 25%, T2 50%, T3 75% e T4 100%, misturados em co-digestão com dejetos de suínos, em concentrações de 4,67%, 5,72%, 6,15%, 7,44%, para ST adicionados, e 3,73%, 4,80%, 5,40%, 5,43% para SV adicionados, respectivamente para os quatro tratamentos, com um volume de inoculo de 20%. Os resultados obtidos por meio da caracterização físico química das vísceras apresentaram-se favoráveis para a produção de biogás, como pH entre 6,27 e 7,02, concentração de SV e SF de 91,64% e 8,33%, e também algumas restrições como dispersões em níveis de micro e macro nutrientes C:N:P:S de 525,10:15,90:6,00:22,51 (g.L-1), respectivamente, quantidade de gordura de (20,02%) e níveis elevados de DBO e DQO de 129525,00 mg.L-1 e 503750,00 mg.L-1. Na fase experimental os respectivos tratamentos T1, T2, T3 e T4, resultaram no consumo de 21,98%, 34,56%, 16,63%, 28,77% de STF-efluente e de 21,54% 39,73%, 16,26%, 26,34% de STV-efluente. Também houve oscilações no pH, havendo uma queda para os tratamentos T1 e T3 e uma tendência a neutralização nos tratamentos T2 e T4, sendo verificado no período de análise concentrações de CH4 com até 88,72%