Submitted by Hiolanda Rêgo (hiolandarego@gmail.com) on 2014-07-07T19:31:26Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_ICS_ Aldinéia Oliveira Damião.pdf: 1650458 bytes, checksum: 006e663435aa8353260b024a97c8ff15 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-07T19:31:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_ICS_ Aldinéia Oliveira Damião.pdf: 1650458 bytes, checksum: 006e663435aa8353260b024a97c8ff15 (MD5) / CNPq;Petrobras / Os biossurfactantes têm sido objeto de estudo em diversas áreas da biotecnologia, uma vez que estes apresentam propriedades biológicas aplicáveis a várias indústrias, tais como, a farmacêutica, de petróleo, de cosméticos e de alimentos. São capazes de reduzir a tensão superficial e interfacial, e possuem vantagens importantes sobre os surfactantes químicos, pois além de serem menos tóxico e mais biodegradáveis, apresentam maior resistência às variações de temperatura, pH e a condições de elevada salinidade. Os biossurfactantes mais estudados são os raminolipídeos produzidos por bactéria do gênero Pseudomonas. Uma das alternativas para a melhoria do processo de produção seria a redução do custo, utilizando fontes de carbono reaproveitadas, como a glicerina bruta, por exemplo. Devido a grande importância biotecnológica dos raminolipídeos, este trabalho teve como objetivo investigar a produção de raminolipídeo em duas linhagens de Pseudomonas aeruginosa (CCMICS 106 e CCMICS 109) em Meio Salino Mineral (MSM) utilizando como fonte de carbono glicerina comercial (GC) e glicerina bruta (GB) a 2% e analisar a expressão genica das cepas no momento da produção. Observou-se que no MSM 2% GB as linhagens CCMICS 106 e 109 produziram 2,87 g/L e 2,31 g/L respectivamente. Já no MSM 2% GC as linhagens produziram 2,47 g/L e 3,96 g/L. O biossurfactante produzido pelas linhagens apresentou uma boa redução da tensão superficial (26mN/m a 30mN/m), assim como apresentou uma boa estabilidade quanto a temperatura, salinidade e pressão. Os resultados da produção demonstraram a viabilidade da utilização de glicerina bruta como substrato e como fonte alternativa de carbono e de baixo custo. Analisando a expressão gênica observou-se que no MSM2%GB a linhagem CCMICS 106 que apresentou uma produção um pouco maior, apresentou também uma maior expressão do gene rhlAB que constitui o operon responsável pela produção de ramnolipideo. Já no MSM2%GC a linhagem CCMICS 109 apresentou uma maior produção, porém neste meio de produção a expressão do gene rhlAB foi mais baixa, indicando assim que a mínima expressão deste gene no MSM2%GC foi suficiente para produzir uma maior quantidade de raminolipídeo.

Submitted by Hiolanda Rêgo (hiolandarego@gmail.com) on 2014-07-07T19:48:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_ICS_ Aldinéia Oliveira Damião.pdf: 1650458 bytes, checksum: 006e663435aa8353260b024a97c8ff15 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-07T19:48:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_ICS_ Aldinéia Oliveira Damião.pdf: 1650458 bytes, checksum: 006e663435aa8353260b024a97c8ff15 (MD5) / CNPq;PETROBRAS / Os biossurfactantes têm sido objeto de estudo em diversas áreas da biotecnologia, uma vez que estes apresentam propriedades biológicas aplicáveis a várias indústrias, tais como, a farmacêutica, de petróleo, de cosméticos e de alimentos. São capazes de reduzir a tensão superficial e interfacial, e possuem vantagens importantes sobre os surfactantes químicos, pois além de serem menos tóxico e mais biodegradáveis, apresentam maior resistência às variações de temperatura, pH e a condições de elevada salinidade. Os biossurfactantes mais estudados são os raminolipídeos produzidos por bactéria do gênero Pseudomonas. Uma das alternativas para a melhoria do processo de produção seria a redução do custo, utilizando fontes de carbono reaproveitadas, como a glicerina bruta, por exemplo. Devido a grande importância biotecnológica dos raminolipídeos, este trabalho teve como objetivo investigar a produção de raminolipídeo em duas linhagens de Pseudomonas aeruginosa (CCMICS 106 e CCMICS 109) em Meio Salino Mineral (MSM) utilizando como fonte de carbono glicerina comercial (GC) e glicerina bruta (GB) a 2% e analisar a expressão genica das cepas no momento da produção. Observou-se que no MSM 2% GB as linhagens CCMICS 106 e 109 produziram 2,87 g/L e 2,31 g/L respectivamente. Já no MSM 2% GC as linhagens produziram 2,47 g/L e 3,96 g/L. O biossurfactante produzido pelas linhagens apresentou uma boa redução da tensão superficial (26mN/m a 30mN/m), assim como apresentou uma boa estabilidade quanto a temperatura, salinidade e pressão. Os resultados da produção demonstraram a viabilidade da utilização de glicerina bruta como substrato e como fonte alternativa de carbono e de baixo custo. Analisando a expressão gênica observou-se que no MSM2%GB a linhagem CCMICS 106 que apresentou uma produção um pouco maior, apresentou também uma maior expressão do gene rhlAB que constitui o operon responsável pela produção de ramnolipideo. Já no MSM2%GC a linhagem CCMICS 109 apresentou uma maior produção, porém neste meio de produção a expressão do gene rhlAB foi mais baixa, indicando assim que a mínima expressão deste gene no MSM2%GC foi suficiente para produzir uma maior quantidade de raminolipídeo.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-11T15:06:56Z No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Líllian Brandão.pdf: 3863683 bytes, checksum: 119eec5157a8693c6c8b1372317eaa13 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-11T15:07:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Líllian Brandão.pdf: 3863683 bytes, checksum: 119eec5157a8693c6c8b1372317eaa13 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T15:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Líllian Brandão.pdf: 3863683 bytes, checksum: 119eec5157a8693c6c8b1372317eaa13 (MD5) / A goma xantana é um exopolissacarídeo sintetizado por bactérias Xanthomonas e de extrema importância no aspecto comercial devido às suas propriedades, principalmente por formar soluções viscosas em baixas concentrações com ampla faixa de estabilidade de pH e temperatura, sendo aplicado na indústria de alimentos, farmacêutica e petroquímica. O objetivo deste trabalho foi estudar a produção de gomas xantana em diferentes escalas fermentativas (shaker e bioreator) a partir da fermentação de substrato alternativo (glicerina bruta residual do biodiesel) usando cepas nativas de Xanthomonas, visando à caracterização do polímero obtido e o potencial de aplicação em fluido de perfuração de poços de petróleo. As xantanas obtidas foram avaliadas quanto à produção, viscosidade aparente, peso molecular médio (PM), termogravimetria (TGA), composição de açúcares e ácidos, e nos fluidos de perfuração base água. As 12 cepas de Xanthomonas foram mantidas em YM-Agar, repicadas periodicamente e 20% do inóculo preparado em meio YM foi transferido para o meio fermentativo. Inicialmente os meios fermentativos, controle e alternativo (2,0%, m/v), suplementado com KH2PO4 (0,1% m/v) e uréia (0,01% m/v) foram testados em shaker. As cepas X. campestris mangiferaeindicae 2103 e X. axonopodis pv manihotis 356 foram selecionadas em função da produção de xantana (5,5g.L-1 e 1,24g.L-1) e viscosidade aparente (69,50mPa.s e 67,16mPa.s), respectivamente. Para aumentar a produção de goma da cepa 356, foram testadas: variação da concentração de glicerina bruta e de inóculo em shaker e em bioreator de 4,5L com variação de agitação. Os resultados máximos obtidos de produção foram de 1,38 g.L-1 (shaker) e 2,13 g.L-1 (bioreator). Com base nesses resultados, foi realizada a otimização da produção de goma xantana por fermentação da glicerina bruta com a cepa 2103, através de um planejamento estatístico em estrela DCCR (Delineamento Composto Central Rotacional) fracionado 22 com 4 pontos axiais e triplicata no ponto central, totalizando 11 ensaios. Duas variáveis independentes (agitação e aeração) foram avaliadas durante a fermentação em bioreator por 120 horas, sobre as respostas (produção de xantana, massa celular e viscosidade aparente). A agitação e aeração apresentaram efeitos estatisticamente significativos (p<0,05) na produção de massa celular e na viscosidade, e para a produção de xantana, apenas a agitação foi significativa. O ensaio 9 (1,0vvm de aeração e 500 rpm de agitação) resultou em maior produção de goma (6,34 g.L-1) aliada a maior viscosidade aparente de 252,38mPa.s (0,5%, 25ºC e 25s-1), e massa celular de 3,13 g.L-1. As condições melhores controladas em bioreator resultaram no aumento de 253,65% na viscosidade apesar de não ter aumentando a produção. A viscosidade aparente da goma produzida em bioreator foi maior que a produzida em shaker e as gomas obtidas apresentaram propriedades pseudoplásticas com pesos moleculares próximos ao da goma xantana comercial e altamente piruvatada (18,6%), um importante indicador na qualidade reológica nas xantanas. O comportamento de TGA também foi similar ao da goma comercial. A aplicação de baixa concentração da goma xantana e da glicerina bruta, como lubrificante, em nova formulação de fluido de perfuração base água apresentou resultados de leituras reológicas, força gel, volume de filtrado, viscosidade aparente, viscosidade plástica e coeficiente de lubricidade bastante promissores e evidenciaram propriedades próximas aos parâmetros estabelecidos na exploração de poços de petróleo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T20:49:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 105515.pdf: 11165147 bytes, checksum: 177e019ac8f049361b40c973a7ebdde0 (MD5) Previous issue date: 1996 / O objetivo deste trabalho foi a otimização de um meio de cultura para produção de Candida utilis IZ-1840, em cultivo descontínuo, contendo glicerol como principal fonte de carbono. A composição do meio de cultura base foi a seguinte: K2HPO4 0,49 g/L, KH2PO4 1,74 g/L, NH4Cl 4,00 g/L, ácido cítrico mono hidratado 0,21 g/L, MgCl2 . 6 H20 2,54 g/L, Na2SO4 1,63 g/L, ZnSO4. 7 H2O 7,00 mg/L, biotina 4,0 µg/L e glicerol 10,00 g/L. As condições experimentais, exceto a composição do meio de fermentação, foram as mesmas em todos os ensaios (pH (4,5), temperatura (30°C), agitação (300 rpm), aeração (3,0 L/min), volume de inóculo (0,4 L), volume de meio (3,6 L). Para a otimização do meio de cultura, visando a maximização da produtividade em células, foi utilizado um planejamento fatorial saturado e uma metodologia de planejamento seqüencial. Com seis variáveis e dois níveis, oito condições experimentais iniciais foram realizadas. Com o resultado deste conjunto inicial de dados, foram estimados os parâmetros de um modelo linear empírico, feita a validação do mesmo e feita a busca das concentrações de sais que maximizaram a produtividade em células. A produtividade em células do meio otimizado, cuja composição é: K2HPO4 0,49 g/L, KH2PO4 1,74 g/L, NH4Cl 3,20 g/L, ácido cítrico mono hidratado 0,17 g/L, MgCl2 . 6 H20 2,03 g/L, Na2SO4 1,63 g/L, ZnSO4. 7 H2O 7,00 mg/L, glicerol 10,00 g/L e biotina 4,00 µg/L, foi 0,87 g/L.h, o fator de conversão de substrato em células foi 0,88 g/g, o consumo específico de glicerol foi 1,12 g/g e a velocidade específica máxima de crescimento foi 0,34 h-1.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-26T09:37:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 302902.pdf: 1605989 bytes, checksum: b5865bedc64495f8c94683a0c3ab60b6 (MD5) / A concentração de metais e outros elementos no biodiesel, suas matérias-primas e co-produtos depende de vários fatores, incluindo o processo de produção utilizado. A presença destes elementos como contaminantes inorgânicos é um dos fatores que influenciam no processo produtivo, nas propriedades e, consequentemente, na qualidade do biodiesel. Atualmente, os diversos processos de produção do biodiesel, aliados a grande demanda de comercialização deste biocombustível, fazem com que as agências reguladoras que controlam a qualidade do biodiesel sejam cada vez mais rigorosas quanto à qualidade do produto comercializado. Neste trabalho, são propostas metodologias analíticas para a análise inorgânica do biodiesel, matérias-primas (sementes oleaginosas e óleos vegetais) e da glicerina. As metodologias foram desenvolvidas utilizando diferentes técnicas espectrométricas e procedimentos de preparo das amostras. Posteriormente, os métodos desenvolvidos foram aplicados para avaliação da estabilidade dos metais no biodiesel e para determinação de elementos em diferentes etapas do processo de produção do biodiesel. As metodologias foram propostas para a determinação de 19 elementos (Al, Ba, Ca, Cd, Co, Cu, Fe, Ga, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, Rb, Sr e Zn) em sete diferentes sementes oleaginosas, utilizando as técnicas de ICP-MS e ICP-OES; para determinação de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Na, Zn, P e S em óleos vegetais e biodiesel por ICP-OES, utilizando como procedimento de preparo das amostras a simples diluição em álcool (etanol ou 1-propanol) e para a determinação de Cr e Fe, utilizando ICP-DRC-MS. Além destas, foram avaliadas diferentes técnicas de calibração e modificadores para a determinação de Cd, Pb e Tl em biodiesel utilizando ET AAS. Para a glicerina, uma metodologia simples para a determinação de resíduos de catalisadores alcalinos (Na e K) utilizando F AES também foi desenvolvida. Todas as metodologias propostas foram simples e eficazes. A precisão de cada metodologia, avaliada através do desvio padrão relativo (RSD), assim como os limites de detecção (3s, n = 10) obtidos, foram adequados para as determinações. A verificação da exatidão para as metodologias propostas foi realizada através de testes de recuperação, comparação dos resultados entre diferentes técnicas analíticas e, quando possível, pela análise de material de referência certificado. A avaliação da estabilidade do Cu, Fe, Mn e Pb em diferentes amostras de biodiesel provenientes de diferentes fontes demonstrou que, nas condições estudadas, as concentrações destes metais foram estáveis por um período de 19 meses. Estes resultados de estabilidade podem ser importantes para o futuro desenvolvimento de novas amostras de referência com concentrações certificadas para elementos de interesse. As metodologias mostraram ser adequadas para o monitoramento da concentração dos elementos em diferentes etapas do processo de produção do biodiesel, possibilitando a identificação das possíveis fontes destes elementos e um maior controle de qualidade em todo o processo de produção do biodiesel. Observou-se que o óleo vegetal extraído com solvente apresentou maiores concentrações dos analitos do que o óleo extraído por prensagem e que a purificação é uma etapa importante para redução dos contaminantes. / Metals and other elements concentrations in biodiesel, its raw materials and co-products depend on several factors, including the production process adopted. The presence of these elements, as inorganic contaminants, may affect the biodiesel production process and its properties, and consequently, the quality of the fuel. The great variety of raw materials and of production processes, as its high, spread and increasing consumption, is leading to stricter conditions by the fuel quality control agencies. In this work, analytical methods for the determination for inorganic analysis of biodiesel, raw materials (oilseeds and vegetable oils) and glycerin, which is the main co-product resulting from the biodiesel production, are proposed. The methodologies were developed using different procedures for sample preparation and different atomic spectrometric techniques for element determination. Additionally, the methods proposed were applied to evaluate the stability of some metals in the biodiesel matrix and for the determination of trace and others elements in different steps of the biodiesel production process. Methods are proposed for the determination of 19 elements (Al, Ba, Ca, Cd, Co, Cu, Fe, Ga, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, Rb, Sr and Zn) in seven different oilseeds, using ICP-MS and ICP-OES; for the determination of Ca, Cu, Fe, K, Mg, Na, Zn, P and S in vegetable oils and biodiesel by ICP -OES, using a simple dilution in alcohol (ethanol or 1-propanol), as sample preparation procedure and for the determination of Cr and Fe using ICP-DRC-MS. Moreover, different calibration techniques and modifiers were evaluated for the determination of Cd, Pb and Tl in biodiesel using ET AAS. A simple method for the determination of Na and K, as residues of the catalysts, in glycerin by F AES has also been developed. All proposed methods proved to be simple, accurate and precise for the determination of trace and other elements in the mentioned samples. The obtained limits of detection (3s, n = 10) were suitable for the intended analysis. The accuracy of the methods was evaluated by recovery tests, by comparing the results to the ones obtained using a different analytical technique and in, some cases, by the analysis of certified reference materials. The evaluation along the time of the concentrations of Cu, Fe, Mn and Pb in different samples of biodiesel obtained from different raw materials, has been shown that, under the applied conditions, the concentrations were stable within a period of 19 months. These results of metal stability in biodiesel samples may be important for the development of new reference samples with certified concentrations for elements of interest. The methodology has shown to be suitable for monitoring the concentrations of trace and other elements in different steps of the biodiesel production process, enabling the identification of possible sources of these elements and allowing a better understanding of the presence and fate of the inorganic contaminants throughout the production process. It was found that the oil chemically extracted from the seeds is richer in the studied elements than the oil extracted under pressure and that oil purification is important to reduce the contaminants concentrations.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320324.pdf: 4531539 bytes, checksum: 687157b7d5c30ecd557ae206ed694ba4 (MD5) / O poli(3-hidroxibutirato) - P(3HB), é um poliéster natural e biodegradável, produzido por cultura bacteriana, sendo considerado um atrativo substituto para os polímeros petroquímicos. O glicerol, por sua vez, que teve sua disponibilidade no mercado ampliada em decorrência da política nacional de estímulo à adição de biodiesel nos combustíveis fósseis, pode ser utilizado para diversas finalidades. Dentre elas, destaca-se seu uso como fonte de carbono no cultivo de micro-organismos. Diante da disponibilidade de glicerol, objetivou-se neste trabalho utilizá-lo como fonte de carbono adicional na produção de P(3HB). Foram realizados ensaios preliminares nos quais foi avaliada a possibilidade do uso do glicerol proveniente da produção do biodiesel na biossíntese do P(3HB). Em seguida, foram realizados ensaios planejados por meio de um delineamento composto central rotacional (DCCR) 23 com 3 pontos centrais no qual foram avaliadas a influência da temperatura e das concentrações de açúcar invertido e glicerol no crescimento de Cupriavidus necator, bem como na produção e acúmulo do polímero pela célula, ensaio este que foi em seguida validado em triplicata avaliando sua cinética. A melhor condição validada teve sua escala ampliada para biorreator de 2 L, também com avaliação cinética e extração dos filmes para a sua caracterização físico-química, térmica e mecânica. E, finalmente, foram realizados os ensaios de biodegradação em solo e exposição em câmara de envelhecimento acelerado, com avaliação do material degradado. Nos ensaios preliminares constatou-se que o glicerol bruto poderia ser utilizado como fonte de carbono adicional ao meio de cultivo de C. necator. Os resultados do DCCR revelaram que o aumento da temperatura levou a um incremento na produção e no acúmulo de P(3HB) e que, quando foram utilizados 15 g L-1 de glicerol, chegou-se a resultados de acúmulo 15 % superiores, porém não considerados como estatisticamente significativos. O modelo obtido no DCCR foi validado para todas as condições para o acúmulo percentual de P(3HB) e para a produção de polímero diferiu em 3 % do valor experimental obtido para a condição a 38 °C, 15 g L-1 de açúcar invertido e 15 g L-1 de glicerol, para as demais condições testadas o modelo foi validado. Em biorreator, foram realizados cinco ensaios, sendo que para os ensaios com adição de glicerol bruto como substrado ou cosubstrato não houve crescimento ou produção de P(3HB) viável para extração. Na caracterização dos polímeros sintetizados em biorreator com e sem adição de glicerol puro, verificou-se que o uso do glicerol não modificou as propriedades dos filmes, mas foi possível afirmar que os polímeros obtidos e extraídos nesse trabalho eram mesmo o P(3HB). Em solo, as amostra degradaram em 35 dias, enquanto na exposição dos filmes à câmara de envelhecimento acelerado notou-se maior estabilidade das amostras o que permitiria a aplicação do polímero no ambiente, sem que ele se degradasse <br> / Abstract: Poly(3-hydroxybutyrate) - P(3HB) is a natural, biodegradable polyester, produced by bacterial fermentation, and considered an attractive replacement for petrochemical polymers. Glycerol had expanded its availability in the market due to the national policy of encouraging the addition of biodiesel in fossil fuels, the glycerol can be used for several purposes. Among them, its use as a carbon source for the cultivation of microorganisms has been highlighted. Through the availability of glycerol, this study aimed to use it as an additional carbon source on the production of P(3HB). First of all, preliminary tests were conducted to evaluate the possibility of the use of glycerol from the biodiesel production in the biosynthesis of P(3HB). Then, tests were conducted planned by a central composite rotatable design (CCRD) 23 with three central points in order to evaluate the influence of the temperature and the concentrations of inverted sugar and glycerol on Cupriavidus necator growth, as well as the production and accumulation of the polymer into the cell. The experiments were made in triplicate and the kinetics were evaluated. The best condition of the process had their range expanded to 2 L bioreactor. The kinetic were evaluated and the films obtained had its physical-chemical, thermal and mechanical properties evaluated. Finally, biodegradation in soil assays were performed and exposure chamber accelerated aging was performed, with evaluation of the degraded material. In preliminary tests it was found that crude glycerol could be used as an additional carbon source to the culture medium of C. necator. The results of the CCRD revealed that the increase of the temperature led to an increase in the production and accumulation of P(3HB) and when 15 g L-1 of glycerol were added to the medium, an accumulation of 15% was reached, but not considered as statistically significant. The model obtained in CCRD was validated for all conditions for the accumulation percentage of P (3HB) and the polymer production differed in 3 % of the value obtained for the experimental condition at 38 °C, 15 g L-1 of inverted sugar and 15 g L-1 of glycerol, for the other conditions tested the model was validated. Five tests were performed in bioreactor, and no growth or production of P (3HB) viable for extraction was identified for assays with crude glycerol as substrate or co-substrate. In the characterization of the polymers synthesized in bioreactor with and without addition of pure glycerol, it was found that the use of glycerol did not modify the film properties, but it was possible to say that the polymers extracted were P(3HB). In soil, the samples degraded in 35 days, while the films that was exposed at the accelerated aging chamber presented greater stability of the samples which would allow the application of the polymer in the environment without degradation.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:06:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319466.pdf: 1007269 bytes, checksum: d48120caac2cf34a5e4f645d35c4e551 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho apresenta dados experimentais referentes à glicerólise de óleo de soja e óleo de canola utilizando como catalisador a enzima Novozym 435 em sistema livre de solvente e em ultrassom, para a produção de emulsificantes, monoacilgliceróis (MAGs) e diacilgliceróis (DAGs). Os experimentos com ambos os óleos foram realizados em modo batelada visando o estudo do efeito das variáveis de processo: temperatura (40 a 70 ºC), concentração de enzima imobilizada (2,5 a 10%, m/m, em relação aos substratos), relação molar de glicerol: óleo (0,8:1 a 3:1), agitação (0 a 1200 rpm) e potência do ultrassom (0 a 100%) na produção dos compostos de interesse. O ultrassom e a agitação foram estudados com o intuito de melhorar o contato entre os substratos imiscíveis (óleo e glicerol) e a enzima. Os resultados mostraram que a glicerólise catalisada por lipase em meio livre de solvente com auxílio do ultrassom pode ser uma potencial rota para a produção de altos conteúdos de MAGs e DAGs. Os resultados também mostraram que os maiores níveis de produtos, MAGs + DAGs, foram obtidos quando a razão molar utilizada foi de 0,8:1, para ambos os óleos estudados. Altos conteúdos de MAGs e DAGs foram obtidos usando relação molar de glicerol:óleo de 0,8:1 e concentrações de enzima de 10% (m/m), em 3 horas de reação, 70 ºC, 600 rpm e 40% de potência de ultrassom. Os maiores conteúdos da mistura de MAGs + DAGs (~75% m/m) foram obtidos utilizando relação molar de glicerol:óleo de 0,8:1, 70 ºC, 900 rpm, 120 minutos de reação, concentração de enzima de 10% (m/m) e 40% de potência de ultrassom, para o óleo de canola. Já o óleo de soja teve seus melhores resultados de conteúdo de MAGs + DAGs (~65% m/m) quando se utilizou a relação molar de glicerol:óleo de 0,8:1, 70 ºC, 900 rpm, 90 minutos de reação, concentração de enzima de 10% (m/m) e 40% de potência de ultrassom. Este estudo descreve a viabilidade da produção de compostos de alto valor agregado, monoacilgliceróis e/ou diacilgliceróis, utilizando óleos de relativo baixo custo e com ótimas características nutricionais. <br> / Abstract : This work presents experimental data referred to the glycerolysis of soybean and canola oils, using Novozym 435 as catalyst, in a solvent-free system under the effect of ultrasound bath, for the obtainment of monoacylcglycerols (MAGs) and diacylglycerols (DAGs) emulsifiers. The experiments with both oils were carried out in batch mode, focusing the study of the process variables: temperature (40 to 70 degree Celsius), concentration of the immobilized enzyme (2.5 to 10% w/w, related to the substrate amount), glycerol:oil molar ratio (0.8:1 to 3:1), agitation (0 to 1200 rpm) and ultrasound potency (0 to 100%) in the production of the compounds of interest. The ultrasound and the agitation effects were analyzed in order to improve the interaction between the immiscible substrates (oil and glycerol) and the enzyme. The results showed that glycerolysis catalyzed by lipase in a system without solvent with the application of ultrasound can be a potential route for the production of high contents of MAGs and DAGs. The results also revealed that higher levels of the desired products, MAGs + DAGs, were obtained when the molar ratio applied was 0.8:1 to both studied oils. High contents of MAGs and DAGs were obtained using this molar ratio and the enzyme concentration of 10% (m/m), during 3 hours of reaction, 70 degree Celsius, 600 rpm and 40% of ultrasound potency. The highest content of the MAGs + DAGs mixture (~75% m/m) was obtained utilizing the molar ratio glycerol:oil of 0.8:1, 70 °C, 900 rpm, 120 minutes of reaction, enzyme concentration of 10% (w/w) and 40% of the ultrasound potency, for the canola oil. For the soybean oil, the better results of the MAGs + DAGs mixture (~65% w/w) were obtained when it was used the molar ratio glycerol:oil of 0.8:1, 70 °C, 900 rpm, 90 minutes of reaction, enzyme concentration of 10% (w/w) and 40% of the ultrasound potency. This study therefore described the viability of the production of compounds of high value (mono and/or diacylglycerols), using relatively cheap oils with great nutritional characteristics.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:03:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319074.pdf: 26761206 bytes, checksum: 1187f35ab1b629a94fca7e10d7a37ec8 (MD5) Previous issue date: 2013 / O biodiesel é um combustível renovável e sua produção encontra-se em crescimento, tendo como consequência a geração de subprodutos como a glicerina bruta. Visando reduzir problemas ambientais por acumulação de glicerina e tornar a produção de biodiesel mais rentável, utilizou-se glicerina bruta, glicerina loira e glicerina bi-destilada derivadas da produção de biodiesel, de indústrias nacionais, como substratos para a obtenção de bioprodutos de maior valor agregado. Monascus ruber é um fungo filamentoso que produz pigmentos, principalmente vermelhos, os quais são utilizados para a coloração de alimentos como arroz, vinho e produtos cárneos. Os corantes são considerados essenciais na indústria de processamento de alimentos e devido ao aumento da restrição do uso de corantes sintéticos, aumentou o interesse no desenvolvimento de pigmentos de fontes naturais. Verificou-se que as glicerinas bruta, loira e bi-destilada são substratos para o crescimento do Monascus ruber e para a produção de pigmentos em placas, frascos de Erlenmeyer aletados e biorreator. Os fatores como a morfologia do fungo, o pH do meio, a aeração, a fonte de nitrogênio e a concentração de substrato influenciaram na produção dos pigmentos, que é parcialmente associada ao crescimento do microrganismo. Em ensaios em biorreator utilizando glicerina bruta, sem tratamento prévio, foram observados: produção de 4,60 g/L de biomassa; 7,03 UA510 de pigmento vermelho; produtividade média de 0,117 UA510/h; YX/G de 0,20; YP/X de 1,60; µx de 0,044 h-1 e µP de 0,078 UA510/g.L. Observou-se inibição no crescimento e na produção de pigmentos em placas e frascos aletados em condições de iluminação direta e maior crescimento e produção de pigmentos em condições de ausência de luz e de menor iluminância. Verificou-se velocidade de crescimento radial do Monascus ruber em placas na ausência de luz de 1,50 mm/dia e em iluminação direta de 0,59 mm/dia, o que indica que o fungo apresenta fotorreceptores que influenciam nas respostas fisiológicas. Para aumentar a viabilidade técnica e econômica da obtenção de pigmentos por Monascus mostra-se relevante o estudo do metabolismo e da influência dos fatores em cultivo submerso utilizando substratos alternativos, como a glicerina derivada da produção do biodiesel. <br> / Abstract: Biodiesel is a renewable fuel and its production is growing, resulting in the generation of byproducts such as crude glycerine. In order to reduce environmental problems through accumulation of glycerin and biodiesel production become more profitable was used crude glycerine, blonde glycerine and bi-distilled glycerine derived from biodiesel production as substrates for obtaining molecules with high added value. Monascus ruber is a filamentous fungus that produces pigments, especially red ones, which are used for coloring foods such as rice, wine and meat products. Pigments are considered essential in the food processing industry and due restrictions on the use of synthetic dyes, the interest in developing pigments from natural sources are increasing. It was found that purified and crude glycerine are potencial substrates for pigment production and growth of Monascus ruber on Petri dishes, Erlenmeyer flasks and bioreactor. Factors such as morphology of the fungus, pH, aeration, nitrogen source and substrate concentration influenced the production of pigments, which is partially associated with the growth of the microorganism. In experiments in bioreactor using crude glycerine, without previous treatment, the following results were obtained: production of 4.60 g/L of biomass; 7.03 UA510 of red pigments; productivity of 0.117 UA510/h; YX/G of 0.20; YP/X of 1.60; µx of 0.044 h-1 and µP of 0.078 UA510/g.L. It was observed inhibition of growth and pigment production on Petri dishes and Erlenmeyer flasks exposed to direct illumination and higher growth and pigment production in the absence of light and red light. The radial growth rate of Monascus ruber in plates in the absence of light was 1.50 mm/day and 0.59 mm/day in direct illumination, indicating that the fungus has photoreceptors which influence the physiological responses. To increase the feasibility of obtaining monascus pigments is important to study the metabolism and the influence of factors in submerged cultives using alternative substrates such as glycerine derived from biodiesel production.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:02:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341247.pdf: 1634295 bytes, checksum: 38510aed70b9fe2ba0bf97043ae4375b (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho objetivou elucidar alguns aspectos técnicos da glicerólise enzimática de óleos e gorduras catalisada pela lipase imobilizada Lipozyme TL IM e avaliar a metodologia para acompanhamento dessa reação. Azeite de oliva extra-virgem (AOEV) foi utilizado como óleo modelo. Os ensaios cinéticos foram realizados através de reações não destrutivas e destrutivas, conduzidas entre 0 e 24 h, a 55ºC, sob agitação mecânica de 600 rpm, utilizando razão molar AOEV/glicerol 2:1 e biocatalisador a 10% m/m em relação aos reagentes. Para acompanhamento das reações, desenvolveu-se um método espectrofotométrico para quantificação de glicerol (Gli) e implementou-se o método consolidado AOCS Cd 11b-91 para quantificação de acilgliceróis por cromatografia a gás. O método espectrofotométrico permitiu acompanhar o perfil da concentração de Gli ao longo do tempo, mas os resultados mostraram que as etapas de preparo da amostra (filtração, lavagem e extração) requerem aprimoramento. O método AOCS Cd 11b-91 mostrou-se adequado para acompanhar a reação em função da formação de monoacilgliceróis (MAGs). Constatou-se que devido aos fenômenos de transporte de massa, os valores obtidos a partir de reações não destrutivas referem-se à dispersão de reagentes e produtos na fase líquida do meio reacional e que quantidade considerável do Gli permanece adsorvida no suporte hidrófilo do biocatalisador durante a reação. Para os ensaios com reações não destrutivas, obtiveram-se os seguintes valores para velocidade inicial de dispersão de MAG, frações mássicas máxima de MAG, mínima e máxima de glicerol respectivamente: , , , . Para os ensaios com reações destrutivas, foram obtidos os seguintes valores para velocidade inicial de formação de MAG, frações mássicas mínima de Gli e máxima de MAG respectivamente: , O rendimento final da reação em MAG ficou entre 0,31 e 0,47.<br> / Abstract: The present work aims to elucidate some technical features of the enzymatic glycerolysis of oils and fats catalyzed by the immobilized lipase Lipozyme TL IM, as well as evaluate the methodology required to monitor this reaction over time. Extra-virgin olive oil (EVOO) has been chosen to serve as the model oil. Kinetic experiments have been conducted by means of non-destructive and destructive reactions, between 0 and 24 hours, under 55ºC, 600 rpm of mechanical stirring, molar ratio EVOO/glycerol 2:1, and 10% of the total mass of the reagents as biocatalyst. In order to monitor the reaction course, a spectrophotometric method to quantify the glycerol (Gly) was developed, and the standard method AOCS Cd 11b-91 for acylglycerols quantification by gas chromatography was implemented. The spectrophotometric method allowed to establish the glycerol concentration profile over time; nevertheless, results have indicated that sample preparation steps (washing, filtration and extraction) must be improved. The AOCS CD 11b-91 method proved to be useful to monitor the reactions regarding the production of monoacylglycerols (MAG). It was observed that due to mass transport phenomena, values provided by non-destructive reactions are related to the dispersion of reagents and products through the reaction bulk, and that most of the total glycerol amount remains adsorbed to the hydrophilic support of the biocatalyst during the entire course of the reaction. The following results of initial velocity of MAG dispersion, maximum fraction mass of MAG, minimum and maximum fraction mass of Gly were provided by the experiments conducted through non-destructive reactions: , , , . Regarding the experiments conducted through destructive reactions, the following results of initial velocity of MAG production, minimum and maximum mass fraction of Gly and MAG were found: , , . The final yield of the reaction has varied between 0,31 and 0,47.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-17Bitstream added on 2014-06-13T21:02:56Z : No. of bitstreams: 1 000751281.pdf: 1417271 bytes, checksum: fa65857f4f8010ff39d07e4ccfef8730 (MD5) / A glicerina bruta é um resíduo da produção de biodiesel de baixo valor agregado, no entanto, possui alto teor de carbono e potencial para produzir bons resultados se co-digerida de maneira anaeróbia com um material rico em nitrogênio como os dejetos de animais. Sendo assim, objetivou-se com este trabalho avaliar a co-digestão de dejetos de bovinos leiteiros e dois tipos de glicerina bruta: bruta e bruta loira, em biodigestores anaeróbios operados em sistema semi-contínuo, sob delineamento experimental inteiramente casualizado com cinco repetições por tratamento, sendo DBL – dejetos de bovinos leiteiros + água; DBL+GB – dejetos de bovinos leiteiros + glicerina bruta + água; DBL+GL – dejetos de bovinos leiteiros + glicerina bruta loira + água. As cargas diárias foram iniciadas tanto no DBL+GB como no DBL+GL com 1,25% de glicerina bruta passando em seguida para 2,5; 5; 7,5, 10, 15 e 20%; os aumentos nas porcentagens foram graduais e realizados a cada 30 dias, sendo este o TRH estabelecido. Os parâmetros avaliados foram: pH, acidez volátil (AV), alcalinidade total (AT), relação AV/AT, temperatura, reduções dos teores de sólidos totais (ST) e de sólidos voláteis (SV), produção de biogás/dia, teor de metano (CH4), potencial de produção de biogás por quilograma: de substrato (m3 kg-1 subst.), de sólidos totais adicionados (m3 kg-1ST adic.), de sólidos voláteis adicionados (m3 kg-1 SV adic.) e de dejetos de bovinos leiteiros (m3 kg-1 dej.), teores de... / Crude glycerin is a waste from biodiesel production with a low added value, however, it has a high carbon content and potential to produce good results if it is co-digested with a rich nitrogen material as animal manures. This way, the aim of this study was the co-digestion evaluation of dairy cattle manures and two types of crude glycerin: crude and blonde crude, in anaerobic digesters operated in semi-continuous system, under experimental design entirely randomized with 5 repetitions for each treatment, DBL – dairy cattle manures + water; DBL+GB - dairy cattle manures + crude glycerin + water; DBL+GL - dairy cattle manures + blonde crude glycerin + water. Daily loads were initiated both in DBL+GB and DBL+GL with 1,25% of crude glycerin and then rising to 2,5; 5; 7,5, 10, 15 and 20%; increases in percentages were made gradually and every 30 days. The parameters assessed were: pH, volatile fatty acids (VFA), total alkalinity (TA), VFA/TA ratio, temperature, removal of total solids (TS) and volatile solids (VS), biogas production, methane rate (CH4), potential of biogas production per kilogram: of substrate (m3 kg-1 subst.), total solids added (m3 kg-1 TS add.), volatile solids added (m3 kg-1 VS add.) and dairy cattle manures (m3 kg-1 dej.), nitrogen, phosphorus, potassium, carbon and organic matter content and carbon/nitrogen ratio. Least Square Means statistics was used to analyze the data (p<0,05). DBL+GB and DBL+GL treatments provided increments in biogas production in relation to DBL in all crude glycerin percentages tested. CH4 contents have been satisfactory and always above 59%, in all treatments. The ST and VS removals from DBL were less than DBL+GB and DBL+GL, and in these, increases in crude glycerin quantities accompanied. Potentials of biogas production varied according to the analyzed parameter: per kg of substrate and per kg of manures were higher in DBL+GB and in DBL+GL ...