Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Currently the demand for renewable fuels has increased a lot. Thus, biodiesel is an alternative to oil and its derivatives, since its production is cheaper, there is a reduction in emissions, and is considered a renewable energy. Due to government incentives that drive the production of biodiesel, such fuel has been produced on a large scale. Of all the raw material used for producing biodiesel via transesterification, 10 % in mass is converted into glycerin, excess demand and absorption capacity of the current markets. In this context, it is of fundamental importance to develop alternative technologies and innovative at the same time to consume this surplus of crude glycerin. The production of lactic acid by hydrothermal conversion of glycerol is an alternative that adds significantly to the productivity of the biodiesel industry value, besides the production of an organic acid that is widely used industrially. This organic acid exists as two optical isomers, D - lactic acid and L- lactic acid. Presently, it has become an important monomer in the plastics industry, and polymerized biodegradable plastics such as poly-L- lactic acid and copolymers of lactic acid. Therefore, there is a continued interest in a more efficient process for the production of lactic acid as well as for their recovery and purification. Thus, the aim of this study was to conduct a study on the adsorption of lactic acid (derived from the conversion of glycerol resulting from biodiesel production) by ion exchange by Amberlite IRA 67 and IRA 96. Different eluents were evaluated at various concentrations in order to obtain a higher efficiency in removing lactic acid adsorbents studied. From the breakthrough curves obtained with different concentrations of lactic power (60-302 g/L) acid the adsorption isotherms were constructed at temperatures of 30 ÂC, 40 ÂC and 60 ÂC. With data from lactic acid concentration for each condition studied, became the model fit the Langmuir adsorption isotherm. Studies on the purification column fixed bed with mono-component solutions, binary mixtures and real mixture were also performed. It was concluded that the application of the proposed methodology for the purification of lactic acid in a fixed-bed column showed better results when the condition (temperature = 30 ÂC) was used in both adsorbents. As the Amberlite IRA 96, the adsorbent showed better performance in the adsorption of lactic acid. / Atualmente a procura por combustÃveis renovÃveis tem aumentado muito. Deste modo, o biodiesel surge como alternativa em relaÃÃo ao petrÃleo e seus derivados, jà que sua produÃÃo à mais barata, hà uma diminuiÃÃo na emissÃo de poluentes, e à considerada uma energia renovÃvel. Devido aos incentivos governamentais que impulsionam a produÃÃo de biodiesel, tal combustÃvel tem sido produzido em larga escala. De toda a matÃria-prima utilizada para a produÃÃo de biodiesel, atravÃs de transesterificaÃÃo, 10% em massa à convertida em glicerina, excedendo a demanda e capacidade de absorÃÃo dos mercados atuais. Neste contexto, à de fundamental importÃncia o desenvolvimento de tecnologias alternativas e ao mesmo tempo inovadoras para consumir este excedente de glicerina bruta. A produÃÃo de Ãcido lÃtico por conversÃo hidrotÃrmica do glicerol à uma alternativa que agrega um valor significativo para a produtividade da indÃstria de biodiesel, alÃm da produÃÃo de um Ãcido orgÃnico que à amplamente utilizado industrialmente. Esse Ãcido orgÃnico existe como dois isÃmeros Ãpticos, D-Ãcido lÃtico e L-Ãcido lÃtico. Atualmente, tem se tornado um importante monÃmero na indÃstria de plÃsticos, sendo polimerizado em plÃsticos biodegradÃveis, tal como poli-L-Ãcido lÃtico e seus copolÃmeros de Ãcido lÃtico. Por isso hà um interesse contÃnuo em um processo mais eficiente para a produÃÃo de Ãcido lÃtico, assim como para a sua recuperaÃÃo e purificaÃÃo. Dessa maneira, o objetivo desse trabalho foi realizar um estudo sobre a adsorÃÃo de Ãcido lÃtico (oriundo da conversÃo do glicerol resultante da produÃÃo do biodiesel) por cromatografia de troca iÃnica pelas resinas Amberlite IRA 67 e IRA 96. Foram avaliados diferentes eluentes em concentraÃÃes diversas, afim de se obter uma maior eficiÃncia na remoÃÃo de Ãcido lÃtico dos adsorventes estudados. A partir das curvas de ruptura obtidas com diferentes concentraÃÃes de alimentaÃÃo de Ãcido lÃtico (60-302 g/L) foram construÃdas as isotermas de adsorÃÃo nas temperaturas de 30ÂC, 40ÂC e 60ÂC. Com os dados de concentraÃÃo de Ãcido lÃtico para cada condiÃÃo estudada, fez-se o ajuste do modelo da isoterma de adsorÃÃo de Langmuir. Estudos sobre a purificaÃÃo em coluna de leito fixo com soluÃÃes monocomponentes, misturas binÃrias e mistura real tambÃm foram realizados. Concluiu-se que a aplicaÃÃo da metodologia proposta para purificaÃÃo do Ãcido lÃtico em coluna de leito fixo mostrou melhores resultados quando a condiÃÃo (temperatura=30ÂC) foi utilizada em ambos os adsorventes. Sendo a resina Amberlite IRA 96, o adsorvente que mostrou melhor eficiÃncia na adsorÃÃo do Ãcido lÃtico.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Glycerol is a by-product of the biodiesel obtaining process and is highlighted due to its availability in the market and its high chemical functionality, presenting itself as a possible forerunner of a number of value-added compounds, e.g., their oligomers (di- and triglycerol). The characteristics of heterogeneous catalysts favor the transformation of glycerol valorization processes in even more sustainable routes. In this context, this paper proposes to evaluate the use of dolomite and eggshell as heterogeneous catalysts in the solventless oligomerization of glycerol. The materials were tested as catalysts in natural and calcined forms. The thermal process has modified the structure and morphology of the materials and their textural properties. Calcination was effective in increasing their catalytic activity. The calcined dolomite showed better catalytic performance, being capable of producing glycerol conversion around 97% with selectivity to diglycerol about 6,7% by reactions with a catalyst/glycerol mass ratio of 0,02; at 220  C, nitrogen flow and 24 hours. Using eggshells the best conditions were catalyst/glycerol mass ratio of 0,01 at 220  C and 24 hours, obtaining a conversion of approximately 75% and selectivity of 10,9 %. In both cases, there was formation of a high molecular weight product with non-newtonian and pseudoplastic fluid rheological behavior. Dolomite reusing tests pointed to its dissolution in the reaction product with consequent appearance of Ca and Mg in the samples, detected by ICP. There was a significant change in conversion and selectivity to diglycerol with two reuse cycles. The reaction conditions found are less severe than those reported in the literature with the use of synthetic catalysts, which added to the low cost of the material make its utilization promising in the glycerol oligomerization process. / O glicerol, subproduto do processo de obtenÃÃo do biodiesel, encontra-se em evidÃncia dada sua alta disponibilidade no mercado e por possuir alta funcionalidade quÃmica, apresentando-se como possÃvel precursor de uma sÃrie de compostos de valor agregado, por exemplo, seus oligÃmeros (di e triglicerol). As caracterÃsticas dos catalisadores heterogÃneos favorecem a transformaÃÃo dos processos de valorizaÃÃo do glicerol em rotas ainda mais sustentÃveis. Neste contexto, este trabalho propÃe-se a avaliar o uso da dolomita e da casca de ovo como catalisadores bÃsicos heterogÃneos na oligomerizaÃÃo do glicerol na ausÃncia de solvente. Os materiais foram testados como catalisadores nas formas natural e calcinada. O processo tÃrmico modificou a estrutura e a morfologia dos materiais bem como suas propriedades texturais. A calcinaÃÃo foi efetiva no aumento da atividade catalÃtica dos mesmos. A dolomita calcinada mostrou melhor desempenho catalÃtico permitindo a obtenÃÃo de conversÃo do glicerol em torno de 97 % com seletividade ao diglicerol de cerca de 6,7 %, em reaÃÃes com 2 % de catalisador, 220 ÂC, fluxo de nitrogÃnio e 24 horas de duraÃÃo. Quanto à casca de ovo as melhores condiÃÃes foram: carga de catalisador de 1 %, 220 ÂC e 24 horas, obtendo-se uma conversÃo de aproximadamente 75 % e seletividade de 10,9 %. Em ambos casos, houve a formaÃÃo de um produto de elevada massa molecular e comportamento reolÃgico nÃo-newtoniano e pseudoplÃstico. Os testes de reuso da dolomita apontaram para a dissoluÃÃo da mesma no produto reacional, com consequente aparecimento de teores de Ca e Mg nas amostras, detectados por ICP. Houve significativa alteraÃÃo da conversÃo e da seletividade ao diglicerol com 2 ciclos de reuso. As condiÃÃes reacionais encontradas sÃo menos severas que as reportadas na literatura com o uso de catalisadores sintÃticos, o que somado ao baixo custo do material tornam promissora sua aplicaÃÃo no processo de oligomerizaÃÃo do glicerol.

Etanol é um dos combustíveis renováveis mais importantes e contribui com a redução dos impactos negativos causados pela utilização de combustíveis fósseis por todo o mundo. É obtido principalmente pela fermentação dos açúcares provenientes da cana-de-açúcar e do milho. O produto da fermentação possui aproximadamente 96,5% molar de água, e um dos desafios é a obtenção econômica de um produto com pureza acima dos 99% molar em etanol para a utilização no setor de transporte. O presente trabalho tem por objetivo a otimização do processo de destilação extrativa do etanol utilizando glicerol como agente extrator. Esse solvente é um subproduto no processo de produção do diesel renovável, e estudou-se sua viabilidade como substituto do solvente derivado de fontes naturais não-renováveis, etileno glicol. Vinte e duas diferentes configurações de colunas de destilação simples e complexas foram avaliadas nesta investigação. O recente modelo de coeficientes de atividade F-SAC foi ajustado para a melhor representação de dados de equilíbrio líquido-vapor e de coeficiente de atividade em diluição infinita coletados na literatura. A predição do modelo F-SAC foi superior comparando-se a outros modelos de atividade. A média na diferença absoluta, quando comparado ao modelo NRTL chegou a valores aproximadamente 47% menores. O modelo do processo foi construído em um simulador baseado em equações, onde balanços de massa e de energia são resolvidas simultaneamente, buscando possíveis alterações para a redução do consumo energético e aumento na produtividade. A influência dos principais parâmetros do processo foi avaliada via simulações e descobriu-se que uma configuração e operação ótimas do sistema por destilação extrativa podem gerar significativa redução no consumo energético do processo. A economia em termos energéticos pode atingir valores de até 10% quando comparados com a melhor configuração disponível na literatura. / Ethanol is one of the most important renewable fuels and contributes to reducing the negative impacts caused by the use of fossil fuels worldwide. It is mainly obtained by the fermentation of sugars from sugar cane and corn. The fermentation broth has approximately 96.5% of water molar, and an economic challenge is to obtain a product with purity above 99% of ethanol molar to use in the transportation sector. The present work aims at optimizing the process of extractive distillation of ethanol using glycerol as extracting agent. This solvent is a byproduct in the renewable diesel production and was then studied as an alternative for ethylene glycol, the curently used non-renewable solvent. Twenty-two different configurations of simple and complex column sequences were evaluated in this investigation. The recent F-SAC activity coefficient model was adjusted to the best representation of vapor-liquid equilibrium and infinite dilution activity coefficient data from the literature. The prediction of the F-SAC model was superior when compared with other activity coefficient models. The average absolute difference was up to 47% smaller when compared with the NRTL model. The process model was built on an equation-based simulator, where mass and energy balances are solved simultaneously, looking for possible changes to reduce the energy demands and raise the production. The influence of the main process parameters was evaluated via simulations and we have found that an optimal operation of the system by extractive distillation with glycerol can lead to significant reduction in the energy consumption of the process. The energy savings could reach values up to 10% when compared with the best configuration available in the literature using ethylene glycol as entrainer.

O glicerol é gerado em grandes quantidades durante a produção de biodiesel e tem se tornado um substrato potencialmente atrativo para a produção bacteriana de produtos de valor agregado, tais como 1,3-Propanodiol (1,3-PD), etanol, hidrogênio e outros. O presente trabalho teve como objetivo a produção de hidrogênio, 1,3-PD e etanol utilizando glicerol residual obtido da síntese do biodiesel. A primeira parte do trabalho visou à produção de hidrogênio utilizando glicerol residual. Nesta etapa, o consórcio microbiano ambiental foi submetido a diferentes tratamentos (ácido, básico, choque térmico, congelamento e descongelamento e dessecação). Os resultados mostraram que a maior produção de hidrogênio ocorreu com o consórcio tratado com dessecação e choque térmico, com produções de 34,2 % mol e 27,3 % mol, respectivamente. A otimização da produção de hidrogênio foi realizada utilizando planejamento experimental e alcançou uma produção máxima de 45 % mol. A próxima etapa do projeto foi isolar as bactérias presentes no consórcio microbiano ambiental. Experimentos em biorreatores foram realizados utilizando glicerol puro e glicerol residual e os resultados mostraram que houve a completa degradação do glicerol pelas bactérias do consórcio e também a produção de 1,3-PD, hidrogênio e ácidos. Nesta etapa, 32 bactérias foram isoladas e testadas para a produção de bioprodutos em experimentos em aerobiose e anaerobiose. Quatro bactérias foram selecionadas e o seqüenciamento do gene foi identificado por 16S rRNA identificou três dos isolados como Klebsiella pneumoniae e um isolado como Pantoea agglomerans. Dentre as quatro bactérias, uma cepa, nomeada como K. pneumoniae BLh-1, foi selecionada para os trabalhos posteriores. Para otimização das condições de cultivo, utilizou-se a seleção de variáveis através do delineamento experimental Plackett Burman (P-B) avaliando a produção de 1,3-PD. Sete variáveis foram estatisticamente significativas e um novo planejamento fracionário 27-3 foi realizado com a finalidade de otimizar o meio de produção. Experimentos em biorreatores mostraram que a produção em bioreator com pH controlado com o meio otimizado no planejamento alcançou uma produção máxima de 23,80 g/L de 1,3-PD com produção de 12,30 g/L de etanol. Os ensaios com alimentação de glicerol residual mostraram que altas taxas de alimentação causam acúmulo de glicerol e diminuem a produtividade de 1,3-PD e etanol. Os estudos utilizando fluorescência 2D e modelo quimiométrico foram aplicados para avaliar as mudanças metabólicas nos cultivos aeróbios e anaeróbios. Os resultados mostraram que houve diferença nas regiões de NADH e riboflavinas ambas associadas ao metabolismo do microorganismo. / Glycerol is generated in large amounts during biodiesel production and it is becoming a potentially attractive substrate for bacterial production for value-added products such as 1,3-propanediol (1,3-PD), ethanol, hydrogen, among others. This work aimed at studying the production of hydrogen, 1,3-PD and ethanol using the raw glycerol obtained by biodiesel synthesis. The first steps were to produce hydrogen using raw glycerol. At this step, the environmental microbial consortium was submitted to different pretreatments (acid, base, heat shock, dry heat and desiccation, freezing and thawing). The results showed that dry heat and desiccation had the higher hydrogen production followed by heat shock with production of 34.2 % mol and 27.3 % mol, respectively.The optimization of hydrogen production was performed using experimental design and had a maximum hydrogen production of 45 % mol. The next spet of this project was to isolate the bacteria present in an environmental microbial consortium. Experiments in bioreactors with the microbial consortium using raw and pure glycerol were carried out and the results showed that there was a complete glycerol degradation by microbial bacteria with productions of 1,3-PD, hydrogen and acids. In this step, 32 bacteria were isolated and tested separately for by-products production under aerobic and anaerobic conditions. Four bacteria were selected and sequence gene realized by 16 S rRNA, three of them were identified as Klebsiella pneumoniae and one isolate identified as Pantoea agglomerans. Among the four bacteria, the strain K. pneumoniae BLh-1 were selected for further experiments. Plackett Burman (P-B) experimental procedure was used for assessing the production of 1,3-PD. Seven variables were statistically significant and a new 27-3 fractional design was conducted with the aim of optimizing culture conditions. Bioreactors experiments using the optimized culture conditions showed that production in bioreactor with controlled pH reached a maximal 1,3-PD production of 23.80 g/L with 12.30 g/L of ethanol. The fed-batch experiments showed that high feeding rates caused glycerol to accumulated in the medium and the1,3-PD and ethanol productivity decreased. The 2D fluorescence metodology was applied in order to study the anaerobic-aerobic changes on K. pneumoniae metabolism. The results showed a significant difference on NADH and riboflavin fluorescence that are fluorescence regions associated to metabolism.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência reprodutiva de borregas Suffolk criadas na região do planalto médio do Rio Grande do Sul e submetidas ao encarneiramento na primeira estação reprodutiva. O Artigo 1 avalia o retrospecto reprodutivo das fêmeas desta categoria, com base em um banco de dados coletado do rebanho. Verificou-se que ovelhas que parem no primeiro ano de vida, quando comparadas com as que parem pela primeira vez aos dois anos, apresentaram repetição de cria de 80 e 79%, mortalidade perinatal de cordeiros (MPC) de 23,3 e 22,1% e taxa de desmame de 82,1 e 92,2% respectivamente ao longo de toda a vida. Ovelhas nascidas de parto triplo, quando encarneiradas na primeira estação reprodutiva, mostraram baixa taxa de prenhez (15%) ao primeiro ano, menor repetição de cria (61%) e maior prolificidade (157,4%) (P<0,05) ao longo de toda vida. Um reduzido número de ovelhas pariu múltiplos no primeiro ano de vida (7%). Embora, durante toda a vida reprodutiva, estas fêmeas tenham apresentado uma alta prolificidade (175,3%), houve alta MPC (31,9%), o que reduziu a taxa de desmame (81,6%). Ovelhas que pariram gêmeos (duplos e triplos) aos dois anos de idade mostraram maior prolificidade ao longo de toda vida reprodutiva (170,1 contra 134,8%) (P<0,05). Das cordeiras provenientes de partos múltiplos, 43% apresentaram partos duplos/triplos no segundo ano reprodutivo, obtendo maior prolificidade (166,6%) e maior taxa de desmame de cordeiros (92,5%) (P<001) durante toda sua vida reprodutiva. Estes dados indicam que pode ser obtido um ganho reprodutivo quando selecionamos ovelhas nascidas de parto múltiplo e que produziram cordeiros múltiplos aos dois anos de idade. O Artigo 2 mostra a eficiência reprodutiva de borregas Suffolk de oito meses submetidas a tratamento com produto hiperglicemiante (20% de Propilenoglicol, 70% de glicerol) no momento do encarneiramento, avaliando variações no peso, na condição corporal (CC) e perfil metabólico antes e durante a gestação. O peso dos animais, a condição corporal (CC) e amostras de sangue foram coletadas em períodos determinados antes e durante a gestação. Os metabólitos pesquisados no soro dos animais foram beta-hidroxibutirato (BHB), colesterol, uréia, albumina e proteínas totais. O peso e a CC das borregas aumentaram respectivamente de 41,3 kg e 2,83, cinco meses antes do encarneiramento para 56,57 kg e 3,03 no momento do encarneiramento. A porcentagem média de prenhez do grupo experimental foi de 38%, o número e porcentagem de prenhez do grupo Tratado e Controle foram 9 (47,3%) e 7( 29,6%) respectivamente. Os valores plasmáticos de BHB mantiveram-se dentro dos padrões normais para a espécie, mostrando elevação no início do encarneiramento (0,336 mmol/L) e no final da gestação (0,445 mmol/L). O colesterol e a uréia mostraram seus menores valores de 43,12mg/dL e 15,20 mg/dL nas amostra coletadas aos três meses antes do encarneiramento, sugerindo déficit protéico. Conclui-se que, no rebanho estudado, borregas acasaladas no primeiro ano de vida mostram baixa taxa de prenhez, e que o uso de produto hiperglicemiante, próximo ao período de ovulação, não foi capaz de aumentar a porcentagem de prenhez. A flutução nos valores plasmáticos de certos metabólitos relacionados com o metabolismo energético (BHB) e protéico (colesterol e uréia) em período crítico da vida reprodutiva, pode ter comprometido seu pleno desempenho reprodutivo. / In this study the reproductive efficiency of yealing Suffolk ewes, grazed in the table lands of the state of Rio Grande do Sul - Brazil exposed to ram on their first year of life is evaluated. Paper one, presents data on retrospective reproduction performance of the yearling ewes using a flock data bank. The data analyses of ewe lamb that give birth on the first year of life, compared with the yearling ewes that lambed at two years of life, showed no statistical differences on repeated bird (80 and 79%), perinatal lamb mortality (PLM) 23,3 and 22,1%) and weaning rate (82,1 and 92,2%) respectively along their life span. Ewe lambs, born as triples and exposed to rams at six months old showed a low pregnancy rate (15%),in the first year, low repeated pregnancy rate (61%) and high prolificity (157,4%) (P<0,05) along their reproductive life. A reduced number of ewes gave multiple births at the first year of life (7%). Although, during their entire reproductive life, those female have shown high prolificity (175,3%) a high PLM was recorded (31,9%), leading to a low weaning rate (81,6%). The ewes that gave birth to twins (dubles and triples) at the age of two year old, showed a high prolificity during all their reproductive life (170,1 x 134,8%) (P<0,05). Finally, 43% of lamb ewes born from multiples birth, produced twins or triples on their second drop, showing high prolificity (166,6%) and weaning rate (92,5%), respectively (P<0,001), during all their reproductive life. It is concluded that a reproductive gain may be achieved when we selected ewes born as twins and that produced multiples on the second year of life. Paper two shows the reproductive performance, weight, body condition score (CS) and plasmatic profile of yearling Suffolk ewes treated with a glucogenic drench (Propylene glycol 20% and glycerol 70% ) at ram introduction time. The body weight, condition score (CS) and bood samples were collected before and during the gestation period. The plasmatic profiles assayed were beta-hydroxy-butirate (BHB), cholesterol, urea, albumin and total protein. The yearling ewes weight and CS increased from 41.3 kg and 2.83 at five mouths before mating to 56,57 kg and 3,03 at mating time. The pregnancy rate of the experimental group was 38%. The number and pregnancy rate of the treatment (T) and control (C) groups were 9 (47,3%) and 7 (29,6%), respectively, suggesting that the treatment used did not improve the pregnancy rate. The plasmatic level of BHB found were in accord with normal level for sheep, showing an increase at the beginning of the mating time (0,336 mmol/L) and at the end of gestation period (0,445 mmol/L). The low plasmatic levels of cholesterol and urea (43.12 mg/dL and 15,20 mg/dL) on samples collected at three months before the ram introduction suggesting a protein deficit in this period. It is concluded that in the yearling Suffolk ewes flock studied, mated in their first year of age a low pregnancy rate was observed and the oral drench with a glucogenic product did not increased the pregnancy rate. Furthermore, the fluctuation on plasmatic level of metabolites related with energy (BHB) and protein (cholesterol and urea) metabolism on critical reproduction periods, compromised the plain reproductive performance of yearling ewes.

A oxidação fotocatalítica do glicerol (OFG) é uma possível alternativa para aproveitamento do excedente de glicerol proveniente do processo de produção do biodiesel, porém são poucos os registros desta reação na literatura. Neste trabalho, primeiramente foram testadas amostras comerciais de ZnO e TiO2, com o objetivo de identificar e quantificar os principais produtos de oxidação para cada semicondutor. Também foram realizados testes para determinação da influência dos parâmetros reacionais sobre a conversão e seletividade para gliceraldeído (GAD) e dihidroxiacetona (DHA), variando-se as condições experimentais tanto isoladamente quanto simultaneamente, através planejamento de experimentos. Por fim, foram sintetizadas amostras de ZnO visando-se obter uma amostra com melhores resultados em termos de conversão e seletividade para GAD e DHA que a amostra comercial. Os testes fotocatalíticos foram conduzidos em reator batelada (slurry) sob radiação ultravioleta, usando soluções aquosas de glicerol. Os produtos de oxidação foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os catalisadores sintetizados foram caracterizados por MEV, área BET, DRX, espalhamento de raios X a baixo ângulo e medidas de Potencial Zeta. Os resultados mostraram que ZnO e TiO2 diferem significativamente quanto à seletividade. O ZnO apresentou maior seletividade para produtos de maior valor agregado, como o gliceraldeído (GAD) e a dihidroxiacetona (DHA), indicando maior contribuição da fotocatálise indireta. O TiO2 apresentou seletividade maior para produtos resultantes da quebra da molécula de glicerol, como o formaldeído e o glicolaldeído, o que indica maior contribuição da fotocatálise direta. Nos testes da influência dos parâmetros reacionais para o ZnO, determinou-se que a conversão é afetada principalmente pelo pH inicial e concentração de catalisador e que a seletividade é afetada principalmente pela temperatura de reação e pH inicial. Em relação às amostras de ZnO sintetizadas em laboratório, nenhuma foi mais fotoativa que a amostra comercial, porém a amostra ZnO-B foi a mais fotoativa dentre as sintetizadas e foi mais seletiva ao GAD do que o ZnO comercial. Pôde-se determinar que o potencial zeta foi a característica mais influente na fotoatividade destes catalisadores, sendo que quanto mais positivo este valor, mais fotoativo o catalisador. Finalmente, em relação às amostras de ZnO com diferentes proporções de planos polares, a amostra com baixa proporção foi cerca de 2 vezes mais fotoativa que a amostra com alta proporção destes planos, o que se opõe aos resultados encontrados na literatura sobre fotoatividade relacionada a planos cristalinos. / The photocatalytic oxidation of glycerol emerges as a potential alternative to contribute to the utilization of glycerol surplus from biodiesel production. However, there are few reports about this reaction in the literature. In this work, as a first approach, commercial samples of ZnO and TiO2 were tested in order to identify the main products for each semiconductor. Next, the influence of the reaction parameters on the conversion and selectivity to glyceraldehyde (GAD) and dihydroxyacetone (DHA) was studied through a design of experiments, using ZnO as catalyst. Finally, additional ZnO samples were synthesized as an attempt to obtain a catalyst with conversion and/or selectivity higher than the commercial sample. The photocatalytic tests were carried out in a batch reactor (slurry) under ultraviolet radiation, using aqueous solution of glycerol. The oxidation products were analysed by liquid chromatography (HPLC). The synthesized catalysts were characterized by SEM, BET surface area, XRD, SAXS and Zeta Potential measurements. The results showed that ZnO and TiO2 differ significantly in selectivity. ZnO was more selective to products with higher commercial value (GAD and DHA), indicating greater contribution from indirect photocatalysis. On the other hand, TiO2 showed higher selectivity to products from the cleavage of the glycerol molecule, such as formaldehyde and glycolaldehyde, which indicates greater contribution from direct photocatalysis. In reference to the tests about the influence of the reaction conditions using ZnO, it was found that conversion was affected mainly by the initial pH and catalyst concentration, whereas selectivity was affected mainly by the temperature and initial pH. Regarding the synthesized ZnO catalysts, none of them reached conversion higher than the commercial sample, yet the sample ZnO-B showed the highest selectivity to GAD, even higher than the commercial sample. It was also determined that the zeta potential was the most influential characteristic on the catalyst activity. Finally, regarding the ZnO catalysts with different proportions of polar planes, the sample with low proportion of polar planes was about 2 times more active than the sample with high proportion of polar planes, which contradicts the records found in the literature about this specific topic.

O interesse no desenvolvimento de filmes biodegradáveis tem aumentado ao longo dos anos, devido às preocupações ambientais com o descarte de materiais não renováveis de embalagens para alimentos. O destino final dos resíduos de indústrias é apresentado como um problema bastante representativo, devido ao fato de que os mesmos, muitas vezes não podem ser reaproveitados pela própria indústria, e exigem custos altos para serem descartados. Neste trabalho, verificou-se a capacidade de desenvolver filmes biodegradáveis, pela técnica de casting, a partir de resíduos da fabricação de cápsulas nutracêuticas de óleo de cártamo, óleo de coco e óleo de coco e cártamo (compostos por gelatina, glicerol e água), bem como o efeito da adição em diferentes proporções (20:4, 30:4, 40:4 e 50:4) de resíduos de cápsulas de óleo de cártamo em soluções filmogênicas de 4% de amido de milho, através de análises físico-químicas, mecânicas, estruturais, de barreira, térmicas e morfológicas. Os filmes elaborados a partir dos resíduos de cápsulas nutracêuticas, apresentaram baixa permeabilidade ao vapor d’água, solubilidade em água intermediária, baixa resistência à tração e módulo de Young e alta elongação na ruptura. Estes resultados demonstram que os filmes possuem aptidão para serem aplicados em alimentos mais secos, e possuem boas características mecânicas que podem favorecer sua aplicação como embalagem para alimentos. A adição de maiores quantidades de resíduo (gelatina e glicerol) na solução filmogênica de amido de milho interferiu nas características, diminuindo a resistência à tração e módulo de Young, e aumentando a elongação na ruptura, permeabilidade ao vapor d’água e solubilidade em água. Estes resultados demonstram que a adição dos resíduos aumentou a elasticidade e flexibilidade dos filmes, possibilitando a aplicação em diferentes embalagens para alimentos, de acordo com suas características. Todos os filmes apresentaram uma boa estabilidade térmica e propriedades morfológicas adequadas, visto que, foram obtidos filmes sem rachaduras e bolhas. Em relação à cor, todos os filmes apresentaram coloração mais amarelada, devido às características do resíduo, e também apresentaram alta transparência. Além disso, os filmes demonstraram excelentes propriedades de proteção contra a radiação UV, indicando que estes filmes podem proteger os alimentos embalados pelos mesmos. Diante do exposto, pode-se observar que é viável a utilização de resíduos da fabricação de cápsulas nutracêuticas para utilização no desenvolvimento de filmes biodegradáveis, sendo que estes resíduos podem ser utilizados separadamente ou em combinação com outros ingredientes. / The interest in developing biodegradable films has increased over the years due to the environmental concerns about the disposal of non-renewable materials for food packaging. The final destination of industrial wastes is presented as a problem fairly represented because seldom can these wastes be reused in industry and requires high costs to be discarded. In this work, the ability to develop biodegradable films was observed, by the casting technique, from manufacture wastes of nutraceutical capsules of safflower oil, coconut oil and coconut and safflower oil (composed of gelatin, glycerol and water), and the effect of the addition of different proportions (20:4, 30:4, 40:4 and 50:4), of safflower oil nutraceutical capsules waste in filmogenic solution of 4% corn starch by physico-chemical, mechanical, structural, barrier, thermal and morphological analyses. The films made from nutraceutical capsule wastes showed low water vapor permeability, intermediate water solubility, low tensile strength and Young’s modulus and high elongation at break. These results demonstrate that the films have the potential to be applied in dry foods and have good mechanical characteristics that can favor its application as packaging for food. The addition of large amounts of waste (gelatin and glycerol) in the filmogenic solution of corn starch changed the characteristics, decreasing the tensile strength and Young’s modulus and increasing elongation at break, water vapor permeability and water solubility. These results demonstrate that the addition of waste increased the flexibility and elasticity of the films, allowing its use in different food packaging, according to their characteristics. All films showed good thermal stability and adequate morphological properties where obtained films were without cracks or bubbles. All films were yellowish in color due to the characteristics of waste and also showed high transparency. Moreover, the films had excellent absorption of UV radiation, indicating that these films may have the ability to protect foods that will be packaged hereafter. This study demonstrates the possibility to utilize nutraceutical capsules waste for the development of biodegradable films, and these wastes can be used separately or in combination with other ingredients.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-03-23T12:53:05Z No. of bitstreams: 1 Caio Alves da Costa.pdf: 1515656 bytes, checksum: b789864529866bd6f092b1ae984cdf80 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T12:53:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caio Alves da Costa.pdf: 1515656 bytes, checksum: b789864529866bd6f092b1ae984cdf80 (MD5) Previous issue date: 2015-08-26 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The objective was to evaluate the effect of increasing levels (0; 6; 12; 18 %) of crude glycerin replacing corn in the diet of lambs on the quantitative characteristics of the carcass. We used 40 lambs without racial pattern defined, males, with four months of age and average initial weight of 21.0 ± 0.8 kg, randomly distributed to four treatments and ten repetitions. For carcass characteristics, was not effect between treatments, only for body weight at slaughter (35.21 kg), weight fasting (5.78 %), empty body weight (30.17 kg), cold carcass weight (16.53 kg) and final pH (5.38). Was not checked statistical effect of variables for meat cuts and morphometric measurements of carcasses, except the linear effect for perimeter of the chest (70.10 cm) and carcass compactness index (0.26 kg/cm). In the subjectives evaluations of conformation and finish was not checked statistical effect, but in the evaluation of pelvic-renal fat (2.67) was checked quadratic effect. It is concluded that crude glycerin (80.5 % glycerol) can replace corn without promoting changes in the main carcass characteristics of lambs. / Objetivou-se avaliar os efeitos da inclusão de níveis crescentes (0; 6; 12; 18 %) de glicerina bruta em substituição ao milho na alimentação de cordeiros, sobre as características quantitativas da carcaça. Foram utilizados 40 cordeiros sem padrão racial definido, machos, com quatro meses de idade e peso médio inicial de 21,0 ± 0,8 kg, distribuídos casualmente em quatro tratamentos e dez repetições. Para as características de carcaça, houve efeito entre os tratamentos apenas para peso corporal ao abate (35,21 kg), peso em jejum (5,78 %), peso corporal vazio (30,17 kg), peso da carcaça fria (16,53 kg) e pH final (5,38). Não houve efeito estatístico das variáveis para os cortes cárneos e medidas morfométricas da carcaça, com exceção do efeito linear para perímetro do tórax (70,10 cm) e índice de compacidade da carcaça (0,26 kg/cm). Nas avaliações subjetivas de conformação e acabamento não houve efeito estatístico, porém, na avaliação de gordura pélvico-renal (2,67) houve efeito quadrático. Conclui-se que a glicerina bruta (80,5 % de glicerol) pode substituir o milho sem que promova alterações nas principais características de carcaça de cordeiros.

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T21:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HartwigDuarte_Susan_M.pdf: 674129 bytes, checksum: c92dfd6d6a83ac8b06c49fff054a942a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os biocombustíveis, como o biodiesel, representam uma alternativa renovável e ambientalmente segura aos combustíveis fósseis. Sua produção encontra-se em crescimento acelerado, gerando como conseqüência, grande quantidade de glicerol, principal co-produto do processo. A utilização do glicerol proveniente da fabricação do biodiesel como substrato para obtenção de produtos biotecnológicos é uma alternativa de disposição adequada deste co-produto. Lipídeos microbianos podem ser empregados como substitutos de fontes oleaginosas utilizadas como matéria-prima para a produção do biodiesel, reduzindo seu custo de produção e tornando o processo sustentável. Tendo em vista o estudo de leveduras silvestres isoladas de biomas brasileiros, o objetivo deste trabalho foi aproveitar o glicerol residual do biodiesel como fonte de carbono no cultivo desses micro-organismos para a produção de lipídeo microbiano. Cinco leveduras foram pré-selecionadas, pela técnica de coloração com Sudan Black B, como potenciais produtoras de lipídeos: LEB-M3, LEB-AAN1, LEB-AQ5, LEB-AAI4 e LEB-AJ10. Essas leveduras foram cultivadas em glicerol puro e glicerol bruto acompanhando o crescimento celular e consumo de glicerol ao longo do cultivo e ao final os lipídeos. A levedura LEBM3, isolada do Pantanal, atingiu em 192 horas de cultivo 11,86 ± 0,08 e 16,12 ± 0,91 g/L de biomassa e rendimentos de lipídeo de 7,57 ± 0,19 e 33,67 ± 4,67% para o glicerol puro e glicerol bruto, respectivamente. Apresentou um conteúdo de lipídeos de 56,58 ± 5,62% em relação a massa celular (base seca) para o cultivo em glicerol do biodiesel destacando-se entre as demais, tendo sido selecionada através de teste de Tukey, e genéticamente identificada como Candida sp. O perfil lipídico mostrou o predomínio do ácido oléico (C18:1) para o cultivo em glicerol puro, 57,35% e ácido linoléico (C18:2) para o cultivo em glicerol bruto com 46,0%. A influência das condições do meio de cultivo da levedura LEB-M3 na produção de lipídeos foi investigada através de um delineamento Plackett-Burman, destacando-se a temperatura como uma das variáveis mais relevantes. Assim, foi feito o estudo da influência da temperatura na produção de lipídeos e perfil de ácidos graxos. A concentração de lipídeos para a temperatura de 23°C foi significativamente maior, e no perfil de ácidos graxos houve o predomínio de C18:2, assim como para as demais temperaturas, com quantidade significativa de ácido gama linolênico (C18:3) / Abstract: Biofuels such as biodiesel, are a renewable and environmentally safe alternative to fossil fuels. Their production is growing rapidly, leading as a consequence, to large amounts of glycerol, the main co-product generated during the process. The use of glycerol from the manufacture of biodiesel as a substrate for biotechnology products is an alternative to proper disposal of this co-product. Microbial lipids can be used as substitutes for oil sources used as raw material for biodiesel production, reducing their cost of production and making the process sustainable. Considering the study of wild yeasts isolated from different Brazilian biomes, the objective was to utilize the residual glycerol from biodiesel as a carbon source in the cultivation of these microorganisms for the production of microbial lipids. Five yeast strains were pre-selected by the Sudan Black B staining method as potential producers of lipids: LEB-M3, LEB-AAN1, LEB-AQ5, LEB-AAI4 and LEB-AJ10. These yeasts were grown in pure glycerol and crude glycerol accompanying cell growth and glycerol consumption during the cultivation and lipids at the end of fermentation. The strain LEB-M3, isolated from the Pantanal, reached in 192 hours of culture 11,86 ± 0,08 g/L and 16,12 ± 0,91 g/L of biomass and lipid yields 7,57 ± 0,19 e 33,67 ± 4,67% for pure glycerol and crude glycerol, respectively. The lipid content of the cells was 56,58 ± 5,62% (dry weigh basis) for the cultivation on biodiesel glycerol selected among the others, according to the Tukey test, and genetically identified by Candida sp. The lipid profile showed a predominance of oleic acid (C18:1) for grows in pure glycerol, 57,03% and linoleic acid (C18:2) for cultivation in crude glycerol, 44,62%. The influence of environmental conditions for cultivation of LEB-M3 yeast in the production of lipids was investigated using a Plackett-Burman factorial design where it was shown the temperature as one of the most important variables. Therefore a experimental set was carried out in order to study the influence of temperature on the production of lipids and fatty acid profile. The concentration of lipids in a temperature of 23°C was significantly higher and fatty acid profile was more distributed, with a predominance of C18:2 as well as for the other temperatures, with substantial amounts of gamma linolenic acid (C18:3) / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A membrana amniótica é a camada interna das membranas fetais (placenta), amplamente utilizada em transplantes por ser um tecido que combina propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas e antifibróticas, além da limitada capacidade de provocar reações imunológicas. O uso da membrana fresca tem algumas limitações, como a necessidade de rápida utilização e a impossibilidade de obter total segurança diante de certas infecções. Qualquer tecido biológico utilizado para transplante deve ser estéril. A radioesterilização é uma alternativa para garantir a qualidade e segurança dos tecidos usados em transplantes e outras aplicações clínicas, a fim de minimizar os riscos de contaminação do receptor do tecido, porém a mesma pode causar alterações indesejáveis no tecido. No presente trabalho, foram testadas doses de 10, 15, 25 e 35 kGy, utilizando duas fontes de radiação ionizante: raios gama proveniente de fonte de Cobalto-60 e feixe de elétrons. Na análise qualitativa visual e táctil foi observado que, nas doses mais elevadas (a partir de 25 kGy) para ambas as fontes de radiação, as membranas irradiadas sofreram maior alteração de cor, tornando-se mais amareladas e com diminuição da elasticidade, deixando-as mais rígidas. A colorimetria sólida possibilitou minimizar a subjetividade da análise visual e a microscopia óptica foi essencial para avaliar as alterações histológicas comprovando, respectivamente, que a alteração de cor da membrana e o grau de degradação das camadas subjacentes do tecido tem relação direta com a dose de radiação empregada. Desse modo, as doses de 10-35 kGy podem ser aplicadas nas membranas amnióticas para sua utilização como bandagem biológica, porém, para as doses a partir de 25 kGy deve-se levar em consideração a alteração de coloração e condensação das camadas da membrana se estas forem destinadas para o uso oftálmico ou como substrato transportador para transplante de tecido cultivado in vitro. Com as técnicas de OCT, TG e ensaio de tração não foi possível avaliar as alterações biomecânicas encontradas na análise qualitativa, nas condições experimentais realizadas devido aos desvios-padrão obtidos para as cinco membranas testadas. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP