BEZERRA, D. M. Redes neurais artificiais e redes complexas: aplicações em processos químicos. 2005. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-13T11:47:22Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_dmbezerra.pdf: 8183113 bytes, checksum: aad7df1ada62f312adba7ed6fbddd21f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-13T17:20:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_dmbezerra.pdf: 8183113 bytes, checksum: aad7df1ada62f312adba7ed6fbddd21f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-13T17:20:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_dmbezerra.pdf: 8183113 bytes, checksum: aad7df1ada62f312adba7ed6fbddd21f (MD5) Previous issue date: 2005-06-29 / In the first part of this work we apply an artificial neural network (ANN) trained with a back-propagation algorithm to predict the volatility of liquefied petroleum gases (LPG) produced from a fractionation tower of natural gas liquid (NGL). Our analysis indicate that the ANN scheme provides better results than a simulator developed based phenomenological which is currently being implemented in the plant under study. In the second part, our primary objective is to demonstrate that flowsheets of oil refineries can be intrinsically associated to complex network topologies, which are scale-free, display small-word effect and have hierarchical organization. The emergence of these properties artificial networks is explained as a consequence of the design principles used in the process’ design, which include heuristics rules and algorithmic techniques. We expect these results to be also valid for chemical plants of different types and capacities. / Na primeira parte deste trabalho, empregamos uma rede neural artificial (RNA) treinada com algoritmo back-propagation para inferir a volatilidade dos gases liquefeitos de petróleo (GLP) produzidos em uma torre de fracionamento de líquido de gás natural (LGN). Os resultados obtidos indicam que a RNA fornece melhores respostas do que um simulador desenvolvido com base fenomenológica que se encontra em fase de implementação na planta em estudo. Na segunda parte da dissertação, o nosso objetivo primordial é demonstrar que os fluxogramas de processos de refinarias de petróleo podem estar intrinsecamente associados à topologias de redes complexas, que são scale-free, exibem efeitos de mundo pequeno e possuem organização hierárquica. A emergência dessas propriedades em redes artificiais é explicada como uma consequência dos princípios usados no design de projeto dos processos, os quais incluem regras heurísticas e técnicas algorítmicas. Esperamos que esses resultados sejam também válidos para plantas químicas de diferentes tipos e capacidades.

FREITAS, A. C. de. Produção de extrato enzimático proteolítico por Aspergillus Oryzae CCBP001 em reator instrumentado por fermentação semi-sólida. 2013. 115 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-13T12:10:25Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_acfreitas.pdf: 2140453 bytes, checksum: 4256f57b3e405f33d943565e977863d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-13T17:24:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_acfreitas.pdf: 2140453 bytes, checksum: 4256f57b3e405f33d943565e977863d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-13T17:24:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_acfreitas.pdf: 2140453 bytes, checksum: 4256f57b3e405f33d943565e977863d9 (MD5) Previous issue date: 2013-02-25 / Enzyme production by solid state fermentation (SSF) is influenced by several factors that affect crop growth and production of microbial metabolites. The study of factors such as aeration and moisture in the air becomes indispensable for this bioprocess optimization. In this context, the present study aimed to assess the protease production by Aspergillus oryzae CCBP001 by FSS bioreactor columns. The FSS for the production of protease using the filamentous fungus A. oryzae CCBP 001 occurred in dynamic and static conditions in order to observe the method with the highest production. Therefore, tested the agroindustrial waste: canola cake, sunflower cake, wheat bran, almond cashew film and cottonseed meal as substrate, observing the production profile for different water activity (Aw) obtained by initial adding different volumes of water for humidification. Protease production in reactor columns in the optimized conditions was compared to production in flasks for 10 days. Evaluated procedures to recover, identify, focus and store the enzyme extract produced. For the concentration of the enzyme extract produced a study was conducted in dry "spray dryer" and followed up the storage time of the dry extract for 90 days. From the results it was possible to select the canola cake as the substrate where it presented a production 33% higher than the other substrates tested. In the study of operating conditions in reactor columns was possible to evaluate the influence of air flow, air humidity and substrate moisture in protease production. The use of glucose, maltodextrin and carboxymethylcellulose as adjuvants proved to be efficient with regard to maintenance of protease activity during the drying process using a "spray dryer", where it was possible to obtain a dry product with low values of humidity and Aw important for the storage process of enzyme extract. Spray drying of the enzyme extract and concentrate stockpile allowed the enzyme. / A produção de enzimas por fermentação semi-sólida (FSS) é influenciada por diversos fatores de cultivo que afetam o crescimento microbiano e a produção de metabólitos. O estudo de fatores como aeração e umidade do ar torna-se indispensável para a otimização deste bioprocesso. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a produção de protease pelo fungo Aspergillus oryzae CCBP001 por FSS em biorreator de colunas. A FSS para a produção de protease utilizando o fungo filamentoso A. oryzae CCBP 001 ocorreu em condições dinâmica e estática, visando observar o método que apresentou a maior produção. Para tanto foram testados os resíduos agroindustriais: torta de canola, torta de girassol, farelo de trigo, película da amêndoa de caju e farelo de algodão como substrato, observando o perfil de produção em função de diferentes atividades de água (Aw) iniciais obtidas pela adição de distintos volumes de água para umidificação. A produção de protease em reator de colunas nas condições otimizadas foi comparada com a produção em Erlenmeyer, durante dez dias. Foram avaliados procedimentos para recuperar, identificar, concentrar, e estocar o extrato enzimático produzido. Para a concentração do extrato enzimático produzido realizou-se estudo de secagem em “spray dryer” e acompanhou-se o tempo de estocagem do extrato seco durante 90 dias. Com os resultados foi possível selecionar a torta de canola como o substrato onde apresentou uma produção 33% superior aos demais substratos testados. No estudo das condições operacionais em reator de colunas foi possível avaliar a influência da vazão do ar, umidade relativa do ar e umidade do substrato na produção de protease. A utilização de glicose, maltodextrina e carboximetilcelulose como adjuvantes se mostraram eficientes com relação à manutenção da atividade de protease durante o processo de secagem utilizando “spray dryer”, onde foi possível obter um produto seco com baixos valores de umidade e Aw, importante para o processo de estocagem do extrato enzimático. A secagem por atomização do extrato enzimático possibilitou concentrar e estocar a enzima.

AGUIAR, J. E. de. Remoção de corantes têxteis utilizando adsorventes nanoporosos. 2012. 126 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-12T17:40:49Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_jeaguiar.pdf: 1530370 bytes, checksum: ab4217f7e4f9ccf9a59c2274684d4519 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-13T17:30:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_jeaguiar.pdf: 1530370 bytes, checksum: ab4217f7e4f9ccf9a59c2274684d4519 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-13T17:30:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_jeaguiar.pdf: 1530370 bytes, checksum: ab4217f7e4f9ccf9a59c2274684d4519 (MD5) Previous issue date: 2012-07-11 / Synthetic dyes are one of the most common pollutants and often found in the textile industry. The disposal of wastewater containing dyes on water bodies is extremely important from an environmental standpoint, since the dyes even at low concentrations can be highly toxic to aquatic systems. The high stability and toxicity are the major problem in the treatment of wastewater containing dyes. This study examined three nanoporous adsorbents materials: a lamellar double hydroxide (LDH-Mg/Al), pillared clay (Al-PILC) and a commercial activated carbon (Norit GAC-1240), assessing hair performance in the removal of dyes Reactive Black 5 (RB5), Methylene Blue (MB) and Acid Blue 25 (AB25) used in the textile industry. The materials based on natural clays synthesized in the laboratory, and activated carbons were characterized by XRD, BET and FTIR, in order to obtain information about their structural and textural characteristics. Experiments using a batch stirred tank system were performed to investigate the effect of pH, the initial concentration of dye, contact time and ionic strength through adsorption of the dyes. For the system of stirred tanks a rotary shaker and acrylic tubes were used containing 20 mL of dye solutions in contact with 0.015 g of adsorbent. The equilibrium concentration of each dye was determined with a spectrophotometer UV/Vis. In order to describe the behavior of adsorption isotherms, the equilibrium data were correlated with the Langmuir model (L). The contribution of mass transfer parameters on the kinetics of adsorption of dyes RP5, AB25 and MB on activated carbon was also investigated. These data provide a basic understanding of mechanisms of mass transfer and dynamic diffusional system. The behavior of pH and ionic strength of the medium was very important for understanding of adsorption processes in the respective materials for each dye examined. The pH of the aqueous solutions was greatly different, which was dependent on characteristics anionic and cationic materials and colorants. According to statistical analysis, the Langmuir model was adequate to represent the data of adsorption of dyes shown. It may be noted that the kinetics of adsorption of dyes follow a similar behavior, with a sharp drop of the dye initial concentration in the supernatant in the first moments of contact, reaching the equilibrium in approximately 100 minutes. The adsorbed amounts of the three materials showed a revealed better performance obtained for activated carbon. / Os corantes sintéticos são um dos poluentes mais comuns e frequentemente encontrados na indústria têxtil. A destinação de esgoto contendo corantes para corpos de água é extremamente importante do ponto de vista ambiental, já que mesmo em baixas concentrações os corantes podem ser altamente tóxicos para sistemas aquáticos. A elevada toxicidade é um dos grandes problemas de águas residuais contendo corantes. Este estudo examinou como adsorventes nanoporosos três materiais sendo um Hidróxido Duplo Lamelar (HDL – Mg/Al), uma argila pilarizada (Al-PILC) e um carbono ativado comercial (GAC-Norit 1240) avaliando seus comportamentos na remoção dos corantes Reativo Preto 5 (RP5), Azul de Metileno (AM) e Ácido Azul 25 (AA25). Os materiais baseados em argilas naturais e sintetizadas em laboratório, assim como o carbono ativado, foram caracterizados por difração de raios X, BET e FTIR, a fim de se obter informação sobre suas caracteristicas estruturais e texturais. Experimentos em batelada utilizando um sistema de tanques agitados foram realizados para averiguar o efeito do pH do meio, da concentração inicial de corante, do tempo de contato e da força iônica do meio na adsorção dos corantes. Para o sistema de tanques agitados foram utilizados um agitador rotatório orbital e tubos de acrílico contendo 20 mL de soluções de corantes em contato com 0,015 g dos adsorventes. As concentrações de equilíbrio de cada corante foram determinadas em espectrofotômetro UV/Vis. A fim de descrever o comportamento das isotermas de adsorção, os dados de equilíbrio foram correlacionados com o modelo de Langmuir (L). A contribuição dos parâmetros de transferência de massa na cinética de adsorção dos corantes RP5, AA25 e AM em carbono ativado também foi investigada. Estes dados fundamentais forneceram uma melhor compreensão dos mecanismos de transferência de massa e dinâmica difusional do sistema. O comportamento do pH e da força iônica do meio foi de suma importância para o entendimento dos processos de adsorção nos respectivos materiais para cada corante analisado. O pH das soluções aquosas foi bastante diferenciado, o qual foi dependente das caracterísitcas aniônicas e catiônicas dos materiais e dos corantes. De acordo com a análise estatística, o modelo de Langmuir foi adequado para representar os dados de adsorção dos corantes comprovado pela combinação das constantes de ligação do modelo, evidenciando uma forte interação adsorvente-adsorbato. Pode-se notar que as cinéticas de adsorção de corantes seguem um comportamento semelhante, com uma queda brusca da concentração inicial de corante no sobrenadante nos primeiros momentos de contato, atingindo o equilíbrio em aproximadamente 60 minutos, do que se pode inferir uma difusão molecular intrapartícula. As quantidades adsorvidas dos três materiais indicaram um melhor desempenho obtido para o carbono ativado.

SILVEIRA, M. B. Estudo do sistema álcool + biodiesel + diesel (AB-Diesel): equilíbrio e propriedades termofluidodinâmicas. 2013. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-07-03T14:14:48Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_mbsilveira.pdf: 4269872 bytes, checksum: ffd1bfcabd6d9d6e78f0fad0926c7ec3 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-07-24T17:59:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_mbsilveira.pdf: 4269872 bytes, checksum: ffd1bfcabd6d9d6e78f0fad0926c7ec3 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-24T17:59:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_mbsilveira.pdf: 4269872 bytes, checksum: ffd1bfcabd6d9d6e78f0fad0926c7ec3 (MD5) Previous issue date: 2013-02-21 / The reduction of emissions from diesel engines has been studied by many authors and the modification of the fuel composition is one of the most discussed alternatives. In this context, the study of ab-diesel mixture (alcohol + biodiesel + diesel) has attracted attention due to some of its features, such as combustion heat similar to that of "pure" diesel and reducing the emission of particulates and toxic gases. Diesel oil is defined as a petroleum-derived fuel, constituted basically by hydrocarbons and at low concentrations for sulfur, nitrogen and oxygen. The presence of the paraffin compounds in diesel hamper the solubility of polar compounds, such as alcohols, thus biodiesel has been studied as an agent to solubilize the alcohol in diesel ensuring the formulation of stable mixtures. The insertion of this fuel derived from renewable biomass made up of a mix of mono-alkyl esters of fatty acids from vegetable, animal and residual oils contributes also to the improvement of some important physical-chemical characteristics in the use of this mixture as a source of energy. The solubility of the systems made up of diesel + methylic soybean biodiesel + methanol and diesel + ethylic soybean biodiesel + ethanol was studied through the construction of liquid-liquid equilibrium curves for two temperatures and it was observed that increased temperature favored the solubility of the components in the two systems, contributing to formation of a greater region homogeneously. As expected, the system containing ethanol showed a homogeneous region much larger than the system with methanol, since the solubility of the first diesel is increased. Tie-lines were not well represented by the NRTL and UNIQUAC. Density and viscosity data were determined for the pure/pseudo-pures components and pseudo-binary and pseudo-ternary mixtures at several temperatures and compositions, since the knowledge of physical-chemical properties is essential for the formulation of a mixture fuel with characteristics within specifications. Experimental data density and viscosity were adjusted through regression models for determining the behavior as a function of temperature and composition and obtained a maximum standard deviation of 0.0087 and 0.1962, respectively, both for the system of methylic soybean biodiesel + methanol. Density and viscosity showed linear and exponential behavior, respectively, with temperature. As expected, an increase in temperature decrease density and viscosity for all systems studied. Since it is not feasible to obtain experimentally density and viscosity data in all conditions of interest, methods for their prediction are of great practical interest and were used in this work. In addition to obtaining the experimental data of density and viscosity also were realized physics stability tests and flash point for pseudo-ternary mixtures. It was observed that the physics stability has been influenced mainly by the temperature and alcohol content and to blends of alcohol + biodiesel + diesel the flash point is mainly dominated by the alcohol concentration. / A redução das emissões nos motores a diesel é estudada por muitos autores e a modificação da composição do combustível é uma das alternativas mais abordadas. Neste contexto, o estudo da mistura ab-diesel (álcool + biodiesel + diesel) tem atraído atenção devido algumas de suas características, tais como, calor de combustão semelhante ao do diesel “puro” e redução da emissão de material particulado e gases tóxicos. O óleo diesel é definido como um combustível derivado do petróleo, constituído basicamente por hidrocarbonetos e em baixas concentrações por compostos sulfurados, nitrogenados e oxigenados. A presença dos compostos parafínicos na composição do diesel dificulta a solubilidade de compostos polares, como os álcoois, dessa forma o biodiesel foi estudado como um agente capaz de solubilizar o álcool no diesel garantindo a formulação de misturas mais estáveis. A inserção desse combustível derivado de biomassa renovável constituído por uma mistura de mono-alquil ésteres de ácidos graxos de origem vegetal, animal e óleos residuais contribui também para a melhora de algumas outras características físico-químicas importantes na utilização dessa mistura como fonte de energia. A solubilidade dos sistemas pseudoternários constituídos de diesel + biodiesel metílico de soja + metanol e diesel + biodiesel etílico de soja + etanol foi estudada através da construção de curvas de equilíbrio líquido-líquido para duas temperaturas e observou-se que aumento da temperatura favoreceu a solubilidade dos componentes nos dois sistemas, contribuindo para formação de uma maior região homogênea. Assim como já era esperado, o sistema contendo etanol apresentou uma região homogênea bem maior que o sistema com metanol, uma vez que a solubilidade do primeiro no diesel é maior. As linhas de amarração não foram bem representadas pelos modelos termodinâmicos NRTL e UNIQUAC. Dados de densidade e viscosidade foram determinados para os componentes puros/pseudopuros e para misturas pseudobinárias e pseudoternárias em várias temperaturas e composições, uma vez que o conhecimento dessas propriedades físico-químicas é essencial para a formulação de uma mistura combustível com características dentro das especificações. Os dados experimentais de densidade e viscosidade foram ajustados através de modelos de regressão para determinação do seu comportamento em função da temperatura e composição e obteve-se um desvio padrão máximo de 0,0087 e 0,1962, respectivamente, ambos para o sistema de biodiesel metílico de soja + metanol. Densidade e viscosidade apresentaram comportamento linear e exponencial, respectivamente, com a temperatura. Como esperado, um aumento na temperatura diminuiu os valores de densidade e viscosidade para todos os sistemas estudados. Uma vez que não é factível obter experimentalmente dados de densidade e viscosidade em todas as condições de interesse, métodos para sua predição/estimação são de grande interesse prático e foram utilizados no presente trabalho. Além da obtenção dos dados experimentais de densidade e viscosidade, foram realizados também, ensaios de estabilidade física de fases e ponto de fulgor para as misturas pseudoternárias. Observou-se que a estabilidade física foi influenciada principalmente pela temperatura e teor de álcool e que para misturas do tipo álcool + biodiesel + diesel o ponto de fulgor é dominado principalmente pela concentração do álcool.

SANTOS, F. F. P. Avaliação de antioxidantes aplicados à produção de biodiesel. 2013. 152 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-09-16T14:43:25Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_ffpsantos.pdf: 5492706 bytes, checksum: 1c0ce0666bf44f4a493bca3e50edf36f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-09-16T16:34:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_ffpsantos.pdf: 5492706 bytes, checksum: 1c0ce0666bf44f4a493bca3e50edf36f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-16T16:34:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_ffpsantos.pdf: 5492706 bytes, checksum: 1c0ce0666bf44f4a493bca3e50edf36f (MD5) Previous issue date: 2013-07-23 / This paper presents a study of the behavior and effectiveness of antioxidants additives for biodiesel from soybean oil. The most commonly used antioxidants are ofphenolic structure, thereby synthesizing, examining and comparing the antioxidant action for evaluating possible causes for a structure to be more effective when compared to another, brings forth necessary tools in the search for better performance antioxidant compounds. For use as an organic substrate, it was synthesized biodiesel from soybean oil, since this oil is from producing about 81 % of biodiesel produced in Brazil. Another factor for the use of soybean oil is that it has in its composition mainly oleic and linoleic acids, unsaturated acids highly susceptible to oxidation. The biodiesel was synthesized by the transesterification reaction with methyl alcohol, the molar ratio alcohol / oil of 1:6 and sodium hydroxide 0.5% (m / m). The biodiesel samples were doped with antioxidants (BHT and ionol), and biomass (hydrogenated cardanol and cardanol alkylated) at concentrations of 300, 600, 900, 1200, 1500, 2000, 3000 and 4000 mg.kg-1 and stored in an amber vial at a temperature of 22, ± 3 º C. All samples were analyzed in an accelerated oxidation test (Rancimat), at the beginning (immediately after the moment additives) and after 2, 4, 6, 9 and 12 months storage. During monitoring the observed variation via Rancimat induction time as a function of storage time of the samples. The thermal analyzes were performed with biodiesel from soybean oil, BHT, ionol, hydrogenated cardanol, cardanolalkylated, and biodiesel doped antioxidants at concentrations of 300, 900, 1500, 3000 and 4000 mg.kg-1 rate heating to 10 ° C / min in a nitrogen atmosphere with heating range of 30 º C - 600 º C.Through thermal analysis verified the behavior of the samples when exposed to elevated temperatures. The analysis by UV-vis were conducted in order to evaluate the process of autoxidation of the samples after12 months of storage. The experiments via rancimat revealed that the commercial antioxidants are better than those of biomass, and to the thermogravimetric experiments via UV-vis the finding that helped to optimize phenolic antioxidants should be added low molecular weight substituent at the ortho and para positions. Through the results via Rancimat software was developed to predict the time depending on the oxidative stability of the antioxidant used, this added amount, time of storage and, perform an economic analysis cost of use of each antioxidant. / Este trabalho apresenta um estudo do comportamento e eficácia de antioxidantes aditivados ao biodiesel do óleo de soja. Os antioxidantes mais utilizados são de estrutura fenólica, deste modo, sintetizar, comparar e estudar a ação destes antioxidantes avaliando as possíveis causas que os levam a serem mais eficazes traz-nos informações para a síntese de compostos com melhor atuação antioxidante. Para uso como substrato orgânico, foi sintetizado o biodiesel a partir do óleo de soja, uma vez que é a partir deste, a produção de 81 % do biodiesel produzido no Brasil. Outro fator para o uso do óleo de soja é que este possui majoritariamente em sua composição ácido linoléico e oléico, ácidos insaturados, altamente suscetíveis à oxidação. O biodiesel foi sintetizado através da reação de transesterificação com álcool metílico, razão molar álcool/óleo de 1:6 e hidróxido de sódio 0,5 % (m/m). As amostras de biodiesel foram aditivadas com os antioxidantes comerciais (BHT e ionol) e da biomassa (cardanol hidrogenado e cardanol alquilado) nas concentrações de 300, 600, 900, 1200, 1500, 2000, 3000 e 4000 mg/kg e armazenadas em frasco âmbar em uma temperatura de 22, ± 3 ºC. Todas as amostras foram analisadas em teste de oxidação acelerada (Rancimat), no tempo zero (momento logo após a aditivação) e após 2, 4, 6, 9 e 12 meses de armazenamento. Durante o monitoramento observou-se a variação do tempo de indução via rancimat em função do tempo de armazenamento das amostras. As análises térmicas foram realizadas com o biodiesel do óleo de soja, BHT, ionol, cardanol hidrogenado, cardanol alquilado, e do biodiesel aditivado com estes antioxidantes nas concentrações de 300, 900, 1500, 3000 e 4000 mg/kg, na taxa de aquecimento de 10 ºC/min, em atmosfera de nitrogênio, com faixa de aquecimento de 30 °C – 600 ºC. Através da análise térmica verificaram-se o comportamento das amostras quando submetidas a temperaturas elevadas. As análises por UV-vis foram realizadas com o intuito de avaliar o processo de autoxidação das amostras após 12 meses de armazenamento. Os experimentos via rancimat revelaram que os antioxidantes comerciais são melhores que os da biomassa, os experimentos termogravimétricos e via UV-vis auxiliaram na constatação de que para otimizar antioxidantes fenólicos deve-se adicionar substituintes de baixo peso molecular nas posições orto e para. Através dos resultados via Rancimat foi desenvolvido um software para a predição do tempo de estabilidade oxidativa em função do antioxidante utilizado, quantidade adicionada deste, tempo de armazenamento, bem como, realizar uma análise econômica do custo de utilização de cada antioxidante.

MACIEL, T. C. Produção de celulases por fermentação em estado sólido a partir de Melanoporia sp. e Mucor circinelloides utilizando bagaço de cana-de-açúcar como substrato. 2013. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-01-02T14:22:28Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_tcmaciel.pdf: 2082482 bytes, checksum: 91500a2091556c30da5f06ca387bc699 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-01-07T18:08:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_tcmaciel.pdf: 2082482 bytes, checksum: 91500a2091556c30da5f06ca387bc699 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-07T18:08:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_tcmaciel.pdf: 2082482 bytes, checksum: 91500a2091556c30da5f06ca387bc699 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Sugarcane bagasse is a lignocellulosic residue obtained from sugarcane mechanical pressing for juice extraction. This biomass is abundant in Brazil because the country is the world’s largest manufacturer of sugar and ethanol. The use of sugarcane waste as substrate for enzymes production, such as cellulases, is an interesting and viable option since the production costs of these enzymes are high, which limits its industrial use. In this context, potential cellulase-producing strains have been extensively studied in order to develop less costly cellulolytic enzymes complexes. In this study, the production of cellulases by Mucor circinelloides. and Melanoporia sp through solid state fermentation of sugarcane bagasse and the effects of selected parameters for enzyme production were evaluated. The investigated physicochemical parameters associated with the growth of the microorganisms and enzyme production were: initial pH of the growth medium, temperature and time of enzyme production. Regarding nutritional parameters, the effect of Tween 80 and different sources of mineral salts and organic nitrogen and were studied. In addition, tests were performed in order to define the best combination of pH and temperature for the determination of enzyme activity. For M. circinelloides, the maximal enzyme activity (15.87 FPU / g) was achieved with a fermentation medium composed of 3g of sugarcane bagasse, 2mL of saline solution containing 0.1 g/L of CuSO4, 9.0 g/L of (NH4)2SO4 e 1.0 g/ L of KH2PO4 and 0.8% Tween 80 (v/v) at pH 5.48 incubated at 34.4 °C for 48 hours. The optimum combination of pH and temperature was at pH 6.5 and 60 °C. For Melanoporia sp. the higher enzymatic activity obtained was 14.21 FPU / g as a result of using 3g of sugarcane bagasse with the addition of 2mL of saline solution containing 9.0 g/L of (NH4)2SO4, 1.0 g/ L of KH2PO4 and 0.2% Tween 80 (v/v) at pH 6.28 and incubated at 30°C for 48 hours. The optimized conditions of pH and temperature for enzymatic activity determination were pH 7.0 and 60°C. The results demonstrated the high potential of the two strains under investigation, which presented the higher enzyme activity at pH in the neutral range. This result represents a technical advantage from the industrial viewpoint. / O bagaço de cana-de-açúcar é um resíduo lignocelulósico obtido a partir do esmagamento e moagem da cana-de-açúcar para extração do seu caldo. Esta biomassa é abundante no Brasil pois, o país é o maior produtor mundial de açúcar e etanol. O emprego deste resíduo como substrato, em processos fermentativos, para a produção de enzimas microbianas, como as celulases é uma opção viável e interessante, uma vez que o custo destas enzimas ainda é alto, o que tem limitado sua utilização industrial. O potencial produtor de celulases de diversos micro-organismos tem sido extensivamente estudado, a fim de desenvolver novos bioprocessos menos onerosos na produção de enzimas celulolíticas. No presente trabalho foram avaliadas a capacidade de produção de celulases, pelos micro-organismos Mucor circinelloides e Melanoporia sp., a partir da fermentação em estado sólido do bagaço de cana-de-açúcar e a influência de alguns parâmetros na produção da enzima. Foram investigados os seguintes parâmetros físico-químicos, relacionados com o crescimento do micro-organismo e produção da enzima: pH inicial do meio de crescimento, tempo e temperatura de produção da enzima. Quanto aos parâmetros nutricionais, o efeito do Tween 80 e de diferentes fontes de sais minerais e nitrogênio orgânico foram estudados. Além disto, foram realizados ensaios no intuito de definir a melhor combinação de pH e temperatura para a determinação da atividade enzimática. Para M. circinelloides, a atividade enzimática máxima (15,87 FPU/g) foi obtida utilizando-se 3 g de bagaço, com adição de 2,0 mL de uma solução contendo 0,1 g/L de CuSO4, 9,0 g/L de (NH4)2SO4, 1,0 g/L de KH2PO4 e Tween 80 a 0,8% (v/v) em pH 5,48. A temperatura e o tempo que resultaram na maior produção da enzima foram 34,4 °C e 48 horas, respectivamente. A maior atividade enzimática foi quantificada em pH 6,5 e 60 °C. Em relação ao Melanoporia sp., a atividade enzimática máxima alcançada foi 14,21 FPU/g como resultado da produção utilizando 3 g de bagaço, com adição de 2,0 mL de uma solução contendo 9,0 g/L de (NH4)2SO4, 1,0 g/L de KH2PO4 e Tween 80 a 0,2% (v/v) em pH 6,28. A produção máxima da enzima foi observada após 48 horas de fermentação a 30 °C. A maior atividade enzimática foi quantificada em pH 7,0 e 60 °C. Os resultados demonstraram o elevado potencial produtor de celulases pelas duas cepas fúngicas num curto período de tempo, apresentando maior atividade enzimática em pH próximo da neutralidade, consistindo num diferencial atrativo do ponto de vista industrial.

RODRIGUES, R. D. P. Obtenção de néctar de banana por maceração enzimática de polpa da variedade prata-anã. 2013. 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-01-02T14:28:49Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_rdprodrigues.pdf: 2588798 bytes, checksum: 4a9532ce03aea3e4a2e5995167ed261e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-01-09T13:19:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_rdprodrigues.pdf: 2588798 bytes, checksum: 4a9532ce03aea3e4a2e5995167ed261e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-09T13:19:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_rdprodrigues.pdf: 2588798 bytes, checksum: 4a9532ce03aea3e4a2e5995167ed261e (MD5) Previous issue date: 2013 / Banana is the second most widely produced fruit in Brazil. The popularity of the banana is due to their nutritional and sensory aspects. The absence of hard seeds and juice in the pulp, and their availability throughout the year, also contribute to its acceptance. Currently, there is a greater concern for the consumers to purchase processed products with sensory characteristics close to fresh food, which has motivated the use of tropical fruits similar. The processing is presented as an alternative to the use of surplus fruit representing a way to increase the shelf life and add value to the product. Among the various fruit similar, highlight the nectar. The Brazilian market for juices and nectars ready to drink is booming, following the global trend of consumption beverages and convenient healthy. In this study, we evaluated the impact of the addition of commercial enzymes on the characteristics of banana puree Silver Dwarf, aiming to reduce its consistency and thus enable the industrialization of nectar. It used of 75 µL of commercial enzyme preparations: AMG 300L, Celluclast 1.5 L, XXL Pectinex, singly and in combination. The efficiency of enzymatic maceration of banana pulp was assessed in terms of consistency analysis, the total content of reducing groups (GRT), titratable acidity (TA) and quantification of soluble solids (SS). The addition of enzymes to the pulp maceration of bananas played a major role in increasing the sugar concentration and decreased viscosity. The evaluation of nectars, made from the pulp macerated, revealed that the samples were well accepted, with averages situated around the mode 6 (like slightly). / A banana é a segunda fruta mais produzida no Brasil. A boa aceitação da banana deve-se aos seus aspectos sensoriais e nutricionais. A ausência de suco e de sementes duras na polpa, além de sua disponibilidade durante todo o ano, também contribuem para a sua aceitação. Atualmente, existe uma maior preocupação por parte do consumidor em adquirir produtos processados saudáveis e convenientes. O processamento apresenta-se como alternativa para o aproveitamento dos frutos excedentes representando uma forma de aumentar a vida de prateleira e agregar valor ao produto. Dentre os diversos derivados, destaca-se o néctar de frutas. O mercado brasileiro de sucos e néctares prontos para beber está em franca expansão, acompanhando a tendência mundial de consumo de bebidas saudáveis e convenientes. Neste trabalho, avaliou-se o impacto da adição de enzimas comerciais sobre as características da polpa de banana Prata Anã, visando reduzir sua consistência e, assim possibilitar a industrialização de um néctar. Foram utilizados 75 µL das preparações enzimáticas comerciais: AMG 300L, Celluclast 1,5L, Pectinex XXL, isoladamente e em associação. A eficiência da maceração enzimática da polpa de banana foi avaliada em função da análise de consistência, do teor de grupos redutores totais (GRT), da acidez titulável (AT) e da quantificação dos sólidos solúveis (SS). A adição de enzimas de maceração à polpa de banana desempenhou importante papel no aumento da concentração de açúcares e na diminuição da viscosidade. A avaliação sensorial dos néctares, elaborados a partir da polpa macerada, revelou que as amostras foram bem aceitas, com médias situadas em torno da moda 6 (gostei pouco).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:03:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333228.pdf: 10004087 bytes, checksum: 81bb960774686a26cd25ae783ad8e01c (MD5) Previous issue date: 2014 / Nesta tese, através da aplicação do Método da Média no Volume, desenvolveu-se o modelo matemático de duas equações para descrever o processo de separação e isomerização do p-xileno, visando contribuir na predição de melhores condições de operação de coluna de leito fixo. Este modelo também foi aplicado na separação de compostos BTX. O modelo matemático permitiu carregar hierarquicamente as informações físicas que descrevem os mecanismos de transferência de massa entre as escalas de comprimento (microescala até a macroescala). O modelo matemático de duas equações foi obtido para coluna de leito fixo empacotada com pellet catalisador usando o mecanismo de reação triangular para isomerização do p-xileno, considerando condição de salto na interface da partícula. Também foi obtido o modelo matemático de duas equações para coluna de leito fixo empacotada com partículas de adsorvente utilizando a isoterma linear, a isoterma de Langmuir e a isoterma competitiva de Langmuir, considerando condição de salto na interface da partícula. Foi aplicado o Método de Volumes Finitos na discretização das equações dos Problemas de Fechamento da microescala e macroescala e equações governantes de transporte de massa na escala de Darcy. As soluções foram encontradas numericamente através de um código computacional e alguns pacotes do software livre OpenFOAM®, versão 2.2.x. Foi possível resolver numericamente os Problemas de Fechamento originados da modelagem da microescala do pellet catalisador e da partícula do adsorvente para encontrar o tensor de difusividade efetiva da microescala sobre arranjos bidimensionais de cilindros e tridimensionais de esferas. Foram determinados numericamente os tensores de difusividade efetiva, de dispersão total, convectivo de transferência de massa, e outros tensores cruzados, sobre os arranjos bidimensionais de cilindros em linha e tridimensionais de esferas em bloco hexagonal. Resolveram-se numericamente as equações governantes de transporte de massa para a escala de Darcy (escala de projeto) usando os tensores de transporte calculados numericamente pelos problemas de fechamento e corroborou-se com dados da literatura. Foi realizada uma análise da influência de cada tensor de transporte no modelo de duas equações e uma análise entre as correlações de Wakao e Funazkri (1978) e Wilson e Geankoplis (1966), aplicadas na separação dos compostos BTX. O modelo de duas equações apresentado neste trabalho é o modelo mais completo, considerando que contém todos os tensores de transportes calculados teoricamente.<br> / Abstract : In this thesis, by applying the Method of Volume Averaging, the twoequation mathematical model is developed to describe the process of separation and isomerization of p-xylene in order to contribute better to predict fixed bed column operating conditions. This model was also applied in the separation of BTX compounds. The two-equation mathematical model allows loanding the physical hierarchical information describing the mass transfer mechanisms between the length scales (microscale until macroscale). The two-equation mathematical models wereobtainedto fixed bed column packed with catalyst pellets using the triangular reaction mechanism for p-xylene isomerization considering jump condition in the particle interface. It was also obtained the mathematical model of two equations for fixed bed column packed with adsorbent particles using linear isotherm, the Langmuir isotherm and the competitive Langmuir isotherm, considering jump condition in the particle interface. The equations from closure problems and Darcy s scale of this work were discretized using the finite volumes method. The solutions are found numerically through of a computational code and some packages from the free software OpenFOAM®, version 2.2.x. It was possible to solve numerically the closure problems, originated from modeling of microscale catalyst pellet and adsorbent particle to find the effective diffusivity tensor of microscale on arrangements two-dimensional cylinders and threedimensional of spheres. It was determined numerically the effective diffusivity tensor, the total dispersion tensor, the convective mass transfer tensor, and other cross tensors on arrangements twodimensional cylinders in-line and three-dimensional in hexagonal block. It was solved numerically the mass transport governing equations for the Darcy scale (project scale) using the transport tensor calculated numerically by solving the closure problems and corroborated with literature data. An analysis of the influence of each transport tensor was performed in the two-equation mathematical model and analysis between the correlations Wakao and Funazkri (1978) and Wilson and Geankoplis (1966), applied in the separation of BTX compounds. The two-equation mathematical model presented in this work is the most complete model, considering that contains all transport tensors theoretically calculated.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:03:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333103.pdf: 2574596 bytes, checksum: 5d55eec3e8a9f87fd78631d3bc1fc0bb (MD5) Previous issue date: 2014 / O crescente interesse por materiais de dimensões nanométricas, desde a popularização da nanotecnologia, e o estudo de suas propriedades tem sido considerados como uma das fronteiras científicas para o século 21. Pela sua versatilidade, os óxidos metálicos nanoestruturados tem grande importância como campo de pesquisa e são indicados para utilização em áreas cada vez mais abrangentes. Assim, neste trabalho a opção pela síntese de nanopartículas de óxido de cobre (II) se deve ao seu grande número de possíveis aplicações, que atualmente abrange áreas como: catálise, células fotovoltaicas, em sensores de gases e em outros. Destaca-se também seu potencial como material antimicrobiano, seja no tratamento de água ou na área da medicina. Nesse trabalho, nanopartículas de óxido de cobre foram sintetizadas pelo método de coprecipitação, a partir de dois precursores: sulfato de cobre e cloreto de cobre. As concentrações de precursor avaliadas foram de 0,1 M e 0,2 M e as temperaturas avaliadas foram de 50 oC e 75 oC. A caracterização foi realizada por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial, espectroscopia por energia dispersiva de raios X e microscopia eletrônica de transmissão. As nanopartículas desenvolvidas com sulfato de cobre foram consideradas mais adequadas para futuras aplicações, por apresentar apenas uma fase de CuO e por apresentar maior estabilidade térmica. As nanopartículas obtidas a partir de cloreto de cobre como precursor apresentam fases cristalinas de óxido de cobre e de compostos clorados, como a clinoatacamite. Quanto à morfologia, os cristalitos apresentaram agregados no formato de bastão. O tamanho de cristalito foi determinado pelo método de Scherrer a partir da análise dos resultados de difração de raios X. Nas condições de síntese utilizadas, o precursor sulfato de cobre apresentou menores tamanhos de cristalito. O método de coprecipitação utilizado se mostrou adequado na obtenção de materiais nanoestruturados, com as vantagens de ser simples, rápido e de baixo custo.<br> / Abstract : The growing interest of nanometric materials, since the popularization of nanotechnology, and the study of their properties has been considered as one of the scientific frontiers for the 21st century. Due to their versatility, nanostructured metal oxides are a research field with great importance now, and, are indicated for use in increasingly wider areas. In this work the option for the synthesis of copper oxide (II) nanoparticles is due to the large number of possible applications, which currently covers areas such as catalysis, photovoltaic cells, gas sensors and others. Also, the potential for application as anti-microbial material is remarkable, either in water treatment or in medical research field. In this study, copper oxide nanoparticles were synthesized by coprecipitation method from two precursors: copper sulphate and copper chloride. The evaluated precursor concentrations were 0.1 M and 0.2 M and temperatures were 50 °C and 75 °C. The characterization was performed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, energy dispersive X-ray spectroscopy analysis and transmission electron microscopy. The nanoparticles developed with copper sulfate were considered more appropriate for future applications since only one phase of CuO was detected in the samples, as well as its better thermal stability. The use of copper chloride as a precursor presented nanoparticles with crystalline phases of copper oxide and chlorine compounds as clinoatacamite. The crystallites exhibited a rod-shaped morphology, joining into aggregates to form small sticks. The crystallite size was determined by Scherrer's method from the X-ray difraction results. Under the synthesis conditions used, the precursor copper sulfate showed smaller crystallite sizes. The coprecipitation method used was considered adequate to obtain nanostructured materials, with the advantages of being simple, fast and inexpensive.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-05-19T04:01:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333229.pdf: 4255355 bytes, checksum: ce083bcc703c6d617d70286be6414ae1 (MD5) Previous issue date: 2014 / No presente trabalho são descritas as etapas de desenvolvimento eimplantação de uma rotina analítica utilizando o método gerador dehidreto (HG) com o ICP OES (Espectrometria de Emissão Ótica comPlasma Acoplado Indutivamente) para determinação de elementosarsênio (As) e selênio (Se) em amostras ambientais, a descarga demetais no meio ambiente é uma questão que vem preocupa os órgãosresponsáveis pela fiscalização dos efluentes industriais antes dodescarte, e por isso é uma questão importante. A contaminação doselementos As e Se no meio ambiente ocorre por processosantropogênicos, entre os processos industriais se destacam em alto nívelde poluição são: exploração de carvão, minas abandonadas e uso deherticidas na agricultura - uma prática comum no sul de Santa Catarina,que apresenta áreas carboníferas e de farta agricultura.A presença de Ase Se tornou-se uma ameaça devido a sua tendência bioacumulativa eelevada toxicidade, causando danos irreversíveis a saúde da população.A metodologia foi elaborada considerando as variáveis químicas einstrumentais existentes e um planejamento experimental foi aplicadopara obter melhores resultados, com o uso de padrões certificados(NIST) e amostras de referência com a adição e recuperação de padrão.A condição encontrada como ótima para determinação multielementarfoi a concentração de NaBH4 4,5%, KI de 5,0 % e HCl 4 mol.L-1adicionado antes da análise. Para as condições instrumentais ficoudefinida como ideal a potência do plasma 0,8 KW, vazão do gás 18,0L.min-1 e o tempo de replicata das amostras de 15 segundos. Em umasegunda etapa do trabalho foi realizado um estudo de intercomparaçãode técnicas analíticas entre o método ICP OES (Espectrometria deemissão ótica com plasma indutivamente acoplado) e FG-AAS(Espectrometria de Absorção Atômica ? Forno de Grafite).Comparando as técnicas utilizadas nota-se grande vantagem para atécnica HG-ICP OES, uma vez que foram utilizados gases com purezasdiferentes, resultando numa economia de 90%. Espera-se com estemétodo desenvolvido o monitoramento dos limites exigidos naslegislações e consequentemente a viabilização de custos analíticos,contribuindo assim para a melhoria da qualidade ambiental.<br> / Abstract: In the present study we describe the development stages and implementation of a routine analytical method using the generator hydride (HG) with ICP OES (Optical Emission Spectrometry with Inductively Coupled Plasma) for determination of arsenic elements (As) and selenium (Se ) in environmental samples, the discharge of metals in the environment is an issue that has concerned the bodies responsible for the supervision of industrial wastewater before disposal, and so it isan important issue. Contamination of the elements As and Se in the environment is by anthropogenic processes, between the industrial processes that stand out on the high level of pollution are coal mining, abandoned mines and use of herticidas in agriculture. Common practicein the south of Santa Catarina because it is coal areas and fed agriculture. The presence of As and Se became a threat due to its hightoxicity and bioaccumulation trend, causing irreversible damage to health. The methodology was developed considering the existing chemical and instrumental variables and an experimental design wasapplied for best results, with the use of certified standards (NIST) and reference samples with the addition and recovery. The condition foundas optimum for multielement determining the concentration of NaBH4was 4.5%, 5.0% KI and 4 mol L-1 HCl added before analysis. For instrumental conditions was defined as the optimal plasma power 0.8kW, gas flow 18.0 L.min-1 and replicate samples of time of 15 seconds. In a second stage of the work was carried out a study of analytical techniques inter between ICP OES method (optical emission spectrometry with inductively coupled plasma) and FG-AAS (Atomic Absorption Spectrometry - Graphite Furnace). Comparing the techniques used is noted great advantage for HG-ICP OES technique, since gases have been used with different purities, resulting in a 90% savings. It is hoped that this method developed monitoring the limits required in the legislation and therefore the viability of analytical costs, thus contributing to the improvement of environmental quality.