Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-09-14T23:17:55Z No. of bitstreams: 1 ALEKSANDRA SILVA ROCHA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2012.pdf: 1817409 bytes, checksum: 4b13febf92ef73aee85895603ffa6d91 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-14T23:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALEKSANDRA SILVA ROCHA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2012.pdf: 1817409 bytes, checksum: 4b13febf92ef73aee85895603ffa6d91 (MD5) Previous issue date: 2012-12 / CNPq / Os resíduos agroindustriais são abundantes e passíveis de ser aproveitados como substratos em processos biotecnológicos para obtenção de produtos de alto valor agregado. No Brasil existem diversos resíduos, tais como o bagaço do pedúnculo de caju e da cana de açúcar; no entanto, para que ocorra a bioconversão desses materiais, é necessário um tratamento de hidrólise ácida ou enzimática. O processo de hidrólise enzimática requer o desenvolvimento de micro-organismos capazes de quebrar a celulose, fermentar o açúcar e produzir o etanol. O presente trabalho teve como objetivo estudar o processo de conversão da celulose em açúcares fermentescíveis (glicose) utilizando como fonte de biomassa o bagaço do pedúnculo de caju e o bagaço cana-de-açúcar, comparando suas eficiências no processo. Um Planejamento fatorial 23 foi realizado para avaliar a concentração de H2SO4 ou H3PO4, tempo de pré-tratamento e atividade de celulase em FPU.Osmelhores valores que influenciaram a concentração de glicose no licor da hidrólise enzimática, eram direcionados aos tratamentos,utilizando-se7 FPU de celulase, em 24 horas para o bagaço do pedúnculo de caju e 48 horas para o bagaço da cana-de-açúcar.Pôde-se concluir, também, que para obter uma eficiência de 90% da fermentação alcoólica tendo como função objetiva o máximo de % de conversão do açúcar em etanol, deve-se operar o processo fermentativo nos níveis de concentração de levedura no ponto central (10g/L),fonte de nitrogênio (0,6 g/L) e fonte de fósforo (0,12 g/L). Para a produtividade observaram efeitos significativos das variáveis e se verificou que o modelo é estatisticamente significativo,constatando-se, então um valor máximo em torno de 2 g/L h. / The agro-industrial residues are abundant and can be availed as substrates for biotechnological processes for production of high added value. In Brazil there are many residues, such as bagasse from cashew apple and sugar cane, however, that the bioconversion takes place these materials requires a treatment of acidic or enzymatic hydrolysis. The enzymatic hydrolysis process requires the development of micro-organisms capable of breaking the cellulose ferment sugar andproduce ethanol. This study aimed to explore the process of conversion of cellulose into fermentable sugars (glucose) using as source of biomass bagasse from cashew apple bagasse and cane sugar comparing their efficiency in the process. factorial designs 23 were performed to evaluate the concentration of H2SO4or H3PO4, time of pre-treatment and cellulase activity in (FPU). The best values that influenced the concentration of glucose in the enzymatic hydrolysis liquor were for treatments using 7 FPU of cellulase in 24 hours forthe cashew apple pomace and 48 hours for the bagasse from sugar cane. Where it could be concluded that also for a 90% efficiency of alcoholic fermentation, and the objective function with the maximum% conversion of sugar to ethanol, one should operate the fermentation in yeast concentration levels at the midpoint (10g / L), nitrogen source (0.6 g / L) and phosphorus source (0.12g / L). For productivity was observed significant effects of variables and found that the model is statistically significant where the maximum value was observed at around 2 g / L h.

B-caroteno corresponde a um pigmento natural que além de possuir amplo poder corante, possui atividade antioxidante e pró-vitamínica, porém devido ao seu alto grau de insaturações, esse carotenóide é propenso à isomerização e oxidação durante o processamento e a estocagem, dificultando sua utilização na indústria de alimentos. A microencapsulação pode amenizar essa situação, aumentando sua estabilidade e tornando possível sua incorporação em sistemas alimentícios sem a perda de suas propriedades funcionais. O presente trabalho objetivou a produção, caracterização e a verificação da estabilidade das cápsulas formadas por liofilização utilizando um novo material de parede, o amido de pinhão. Amido nativo, amido hidrolisado com dextrose equivalente (DE) 6, amido hidrolisado DE 12 e a mistura destes com a gelatina foram utilizados como agentes encapsulantes. Os primeiros testes realizados foram em relação à modificação do amido via hidrólise ácida através de um planejamento fatorial 22, onde as variáveis independentes corresponderam à temperatura (30 a 44°C) e à concentração de ácido (3 a 5 mol.L-1) e a variável de resposta correspondeu à dextrose equivalente (DE). Neste estudo, verificou-se que sob maiores valores de temperatura e concentração de ácido, maiores valores de DE foram encontrados. As cápsulas foram caracterizadas quanto à sua eficiência, conteúdo superficial, morfologia, umidade, solubilidade, tamanho de partícula, temperatura de transição vítrea e isotermas de sorção. As mesmas também foram avaliadas quanto à estabilidade, em relação ao -caroteno livre, em diferentes condições: exposição à luz UV, e a 10 e 30°C. As diferentes formulações do material encapsulante resultaram em diferentes retenções de -caroteno, sendo que a formulação com amido DE 12 apresentou a melhor eficiência e a menor foi apresentada pela formulação com amido nativo. As partículas produzidas por liofilização mostraram formas indefinidas e tamanhos variados, típicos do método de encapsulação empregado. Através da análise do tamanho de partícula, verificou-se que as formulações com gelatina apresentaram um diâmetro de partícula médio superior às outras amostras. O amido nativo e hidrolisado apresentaram temperaturas de transição vítrea (Tg) similares resultando em microencapsulados com Tg também similares, porém maiores valores foram obtidos quando a gelatina foi incorporada às formulações. Todas as amostras apresentaram baixa solubilidade em água fria, e uma maior solubilidade em água quente. As isotermas de sorção dos encapsulados preparados com amido DE 12, nas temperaturas de 10°, 20° e 30°C apresentaram isoterma sigmoidal do tipo II. Quanto aos testes de estabilidade, a cinética de degradação do B-caroteno livre e encapsulado seguiu o modelo cinético de primeira ordem em todas as condições analisadas. O amido hidrolisado DE 12 foi considerado o melhor material de parede testado, visto que diminuiu de forma considerável a velocidade de degradação (k), até mesmo na presença da luz UV, onde o -caroteno foi menos estável. Os resultados encontrados neste estudo demonstraram que o amido de pinhão hidrolisado pode ser considerado um potencial agente encapsulante a ser utilizado na indústria de alimentos. / The B-carotene represents a natural pigment that besides having broad coloring power, also presents antioxidant and provitamin activity. However, due to the high degree of insaturations, this dye is propense to isomeration and oxidation during the processing and storage, being difficult its use in food industry. Microencapsulation can improve this situation, increasing its stability and rendering possible its incorporation into food systems without loss of its functional properties. The purpose of this research was to produce, characterize and investigate the stability of the microcapsules produced by freeze drying, using a new wall material corresponding to pinhão starch. The-caroteno was microencapsulated using native pinhão starch, hydrolyzed pinhão starch DE 6, hydrolyzed pinhão starch DE 12 and the mixture of both with gelatin, as coating material. First tests were related to the modification of starch via acid hydrolysis using a 22 factorial central design, where the independent variables were temperature (from 30 to 44°C) and acid concentration (from 3 to 5 mol.L-1) and the response variable corresponded to dextrose equivalent (DE). In this study, it was observed that higher temperatures and acid concentration, resulted in higher DE values. The capsules efficiency, surface content, moisture, morphology, solubility, particle size, glass transition temperature and sorption isotherms were analyzed. Also the stability of the microencapsulates were evaluated and compared to synthetic free -carotene at the storage condition: exposure to UV light, and temperatures of 10 and 30 °C. Different coating material formulations resulted in differents B-carotene retention, the formulation with hydrolyzed starch 12 DE presented the highest total content of B-carotene (>90 %) and the lowest surface B-carotene while the lowest total content of B-carotene and the highest surface of this compound was presented using native starch. All capsules showed undefined shapes and varied sizes and these characteristics are related to the process used for the preparation of microcapsules. By the particle size distribution analysis, it was verified that encapsulates with gelatin presented an average particle diameter higher than the others encapsulated. Both capsules prepared with native starch and hydrolyzed starch presented similar glass transition temperature, while capsules with gelatin showed higher Tg values (~90°C). All samples presented low cold water solubility and the hot water solubility for all samples was higher than the cold water solubility. The moisture sorption isotherms determined at 10°, 20° and 30°C of hydrolyzed starch DE 12 showed isotherms kind II. The kinetic of degradation of -carotene in encapsulates followed the first-order model. UV light, the microcapsules were less stable than the in the other conditions. The results indicated that the hydrolyzed pinhão starch is a potential encapsulating material.

In our times, the chemical catalysis of the hydrolysis reaction, solubilization and degradation of cellulose, the base metal has attracted great interest due to the large potential in terms of activity and selectivity, or the possibility of developing products and / or chemical processes that are associated with the use of clean technologies. In this work the catalytic systems MoO3 / TiO2 and SO4 -2 / TiO2 were synthesized by sol-gel method, followed by wet impregnation of molybdenum or sulfate in the application for conversion of cellulose into sugars, a process called hydrolysis. After synthesis, the same were characterized by checking the crystal structure, the presence of phases, morphology and dispersion of material on the support and through the techniques of infrared spectroscopy. However, after the impregnation of molybdenum or sulfate in the textural changes occurred. Thermogravimetric curves were used in determining the composition of molybdenum and sulfate present in the materials. Through the analysis of infrared absorption of pyridine, was observed sites acids in the material, which provided catalytic activity toward the hydrolysis reactions, solubilization and degradation of cellulose. / Hodiernamente, a catálise química da reação de hidrólise, solubilização e degradação da celulose, a base de metais tem despertado grande interesse, devido ao grande potencial em termos de atividade e seletividade, ou da possibilidade de desenvolvimento de produtos e/ou processos químicos que estejam associados ao uso de tecnologias limpas. Assim, este trabalho tem como propósito desenvolver sistemas catalíticos SO4 -2 / TiO2 e MoO3 / TiO2 pelo método sol-gel, seguido da impregnação úmida do molibdênio ou sulfato para aplicação nos processos de hidrólise, solubilização e degradação da celulose com o intuito de obter açúcares fermentáveis e outros produtos de interesse industrial. Após a síntese, os mesmos foram caracterizados verificando a estrutura cristalina, presença de fases, morfologia e dispersão dos materiais sobre o suporte e através das técnicas de espectroscopia na região do infravermelho. No entanto, após a impregnação do molibdênio ou sulfato ocorreu alterações nas propriedades texturais, assim como a mudança na temperatura de calcinação alterou as propriedades morfologicas destes catalisadores. As curvas termogravimétricas auxiliaram na determinação da composição de molibdênio e sulfato presente nos materiais. Através das análises de infravermelho com adsorção de piridina, foi possível observar os sítios ácidos presentes nos materiais, o que proporcionou atividade catalítica frente as reações de hidrólise, solubilização e degradacão da celulose.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-08-17T16:59:31Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 664820 bytes, checksum: e21bd6811411d455f35cdcfb366dc370 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-17T16:59:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 664820 bytes, checksum: e21bd6811411d455f35cdcfb366dc370 (MD5) Previous issue date: 2016-11-29 / A ureia é o fertilizante nitrogenado sólido de maior concentração de nitrogênio (N) e de menor custo deste nutriente. Apesar do baixo custo, perdas de amônia (NH 3 ) por volatilização contribuem para diminuição da eficiência da ureia. Para reduzir as perdas podem ser utilizadas substâncias hidrofóbicas, na forma de revestimento dos grânulos ou na própria matriz do fertilizante. O enxofre elementar (S°) tem carácter hidrofóbico e, além disso, fornece sulfato (SO 42- ) às plantas e acidez na forma de H + após sua oxidação no solo. A acidez gerada pode ser vantajosa, pois a hidrólise da ureia consome H + e o NH 4+ formado não é estável em meio alcalino e pode ser perdido na forma de NH 3(g) . Além do S°, substâncias orgânicas e inorgânicas também podem ser utilizadas junto aos fertilizantes. O tetraetóxido de silício (Si(OCH 2 CH 3 ) 4 ) é um composto que permite a obtenção de compósitos de Si, chamados de vidros, através da técnica sol-gel. Com o uso desta técnica a formação da matriz do vidro ocorre pela substituição dos grupos etóxi por monômeros de (C 2 H 5 O) 3 Si-O - , processo que pode ser realizado em temperatura menor do que aquela da fusão da ureia (<134 °C), permitindo insirir o fertilizante na matriz do vidro. Conduziram-se três experimentos, sendo que o primeiro teve como objetivo verificar se a aplicação de S° juntamente com a ureia diminui as perdas de NH 3 e ou mantem maior concentração de NH 4+ no solo; o segundo teve como objetivo verificar se a solubilidade de ureia é diminuida com sua associção ao vidro e; o terceiro teve como objetivo verificar se a volatilização de NH 3 da ureia é diminuida pela associação do fertilizante com o vidro. No primeiro experimento verificou-se que a aplicação de S° junto a ureia não diminui a volatilização acumulada de NH 3 , pois há um assincronismo entre o consumo de H + pela hidrólise da ureia e a geração de H + pela oxidação do S°. A aplicação de microrganismos oxidantes do S°, como o Acidithiobacillus thiooxidans, acelera sua oxidação, porém, é insuficiente para neutralizar a alcalinidade promovida pela rápida hidrólise da ureia. No segundo e terceiro experimentos verificou-se que a associação da ureia ao vidro não alterou a velocidade de dissolução do fertilizante ou reduziu as perdas por volatilização de NH 3. / Urea is the solid nitrogenous fertilizer with highest concentration of nitrogen (N) and lower cost of this nutrient. Despite the low cost, ammonia (NH 3 ) losses by volatilization contribute to reduction of fertilizer efficiency. To reduce losses, hydrophobic substances are used as coating of granules or in the fertilizer matrix. The elemental sulfur (S°) has hydrophobic character and, in addition, provides SO 42- to plants and acidity in form of H + after its oxidation in the soil. The acid generated might be advantageous, because the urea hydrolysis consumes H + and NH 4+ formed is not stable in alkaline medium, and as a result of that N is lost as NH 3(g) . Besides S°, organic and inorganic substances might be used associated at the urea. The tetraethoxysilane (Si(OCH 2 CH 3 ) 4 ) is a silicon compound through which we can obtain glass by the sol-gel technique. To obtain the glass ethoxy groups in TEOS are replaced by monomer (CH 5 O) 3 Si-O - during the condensation. Advantageously, through the sol-gel-technique, this process can be performed at a lower temperature than that of the urea melting (<134 °C), allowing to insert urea in the glass matrix. Here three essay were conducted, as follows: the first was to verify if the S° application with urea decrease NH 3 losses and maintains a larger concentration of NH 4+ in the soil; the second was to verify the solubility of urea-glass pastilles; the third was to verify if the association of urea with glass decrease NH 3 volatilization or maintains a larger concentration of NH 4+ in the soil. On the first experiment we found that the application of S° with urea does not decrease the NH 3 volatilization because there is an asynchrony between the consumption of H + by urea hydrolysis and the generation of H + by S° oxidation. The application of S° oxidizing microorganisms, such as Acidithiobacillus thiooxidans, accelerates oxidation, but it is still insufficient to neutralize the alkalinity promoted by the urea hydrolysis. On the second essay we found that urea-glass pastilles does not have lower dissolution rate. These results were corroborated by those obtained in the third essay, in which we observed that the urea association with glass did not incur a lesser loss of NH 3 .

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-03-07T10:48:30Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1439740 bytes, checksum: b3ea06d40fab5591a617082907405ea0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-07T10:48:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1439740 bytes, checksum: b3ea06d40fab5591a617082907405ea0 (MD5) Previous issue date: 2015-07-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O eucalipto e o bagaço de cana-de-açúcar são matérias-primas lignocelulósicas disponíveis em abundância no território brasileiro. O eucalipto é amplamente usado para produção de polpa celulósica para papéis, enquanto o bagaço de cana-de-açúcar é largamente utilizado pela própria indústria sucro-alcooleira como combustível para geração de energia e calor. Outra possibilidade de utilizar estas matérias-primas é na produção de polpa para dissolução ou polpa solúvel; essas polpas têm aplicação na indústria de derivados da celulose, como viscose, acetatos, nitratos e lyocell. As polpas para dissolução são tradicionalmente produzidas pelos processos de polpação sulfito e pré-hidrólise Kraft (PHK). O processo sulfito produz polpa de baixa resistência, tem um sistema de recuperação química ineficiente e é sensível a algumas espécies de madeira, devido às substâncias interferentes provenientes de extrativos. O processo pré-hidrólise Kraft apresenta menos problemas que o sulfito, porém tem a desvantagem de produzir baixos rendimentos e ser um processo que resulta em mau odor em razão de usar compostos de enxofre. Um processo alternativo aos processos sulfito e pré-hidrólise Kraft é o processo organossolve, que é livre de enxofre e tem um sistema de recuperação química mais simples que os dois processos tradicionais. Dessa forma, essa tese foi desenvolvida em 3 capítulos com o intuito de abordar o tema de polpação organossolve para produção de polpa solúvel da madeira de eucalipto e do bagaço de cana-de-açúcar. O capítulo 1 compara a polpação organossolve com a polpação pré- hidrólise Kraft para madeira de eucalipto. As polpas produzidas pelo processo organossolve apresentaram, em geral, baixas viscosidades para aplicações na produção de viscose e acetato em relação ao processo PHK; a única excessão foi o processo organossolve utilizando 0.5% de H 2 SO 4 como aditivo. O capítulo 2 avalia o uso do pré- tratamento de explosão a vapor (SE) na remoção de hemiceluloses para aprimorar a produção de polpa para dissolução de eucalipto. A adição de ácido sulfúrico como catalisador na etapa de pré-tratamento dissolveu mais xilanas que o pré-tratamento auto- catalisado (sem adição de H 2 SO 4 ). O pré-tratamento SE reduziu o teor de lignina das polpas organossolve não branqueadas e reduziu o comprimento das fibras de celulose. No capítulo 3, se avaliou o bagaço de cana-de-açúcar como matéria-prima para a produção de polpa solúvel pelos processos organossolve e PHK. As polpas solúveis organossolve apresentaram características que atendem requisitos de polpas grau acetato, grau viscose e polpas para produção de fibras lyocell, embora ligeiramente inferiores às polpas produzidas pelo processo PHK. / Eucalyptus and sugarcane bagasse are lignocellulosic raw materials available in abundance in Brazil. Eucalyptus is widely used for the production of cellulosic pulp for paper, while the sugarcane bagasse is largely used by itself sugar and alcohol industry as fuel for power and heat generation. Another possibility of using these raw materials is in the production of dissolving pulp or soluble pulp; these pulps have application in the cellulose derivatives industry, such as viscose, acetates, nitrates and lyocell. The dissolving pulps have traditionally been produced by the sulfite and prehydrolysis Kraft (PHK) pulping processes. Sulfite process produces low strength pulps, has an inefficient chemical recovery system and is sensitive to some wood species due to interfering substances from extractives. The prehydrolysis Kraft process presents fewer problems than the sulfite process, however it has the disadvantage of producing low yields and be a process that results in bad smell due to use sulfur compounds. An alternative process to the sulfite and prehydrolysis Kraft processes is the organosolv process, which is sulfur free and has a chemical recovery system simpler than the two traditional processes. Thus, this thesis was developed in three chapters in order to approach the organosolv pulping subject for dissolving pulp production of eucalyptus wood and sugarcane bagasse. Chapter 1 compares the organosolv pulping with prehydrolysis Kraft (PHK) pulping of eucalyptus wood. Pulps produced by organosolv process showed, in general, low viscosities for applications in the production of viscose and acetate in relation to PHK process; the only exception was the organosolv process using 0.5% H 2 SO 4 as an additive. Chapter 2 evaluates the use of steam explosion (SE) pretreatment for the removal of hemicellulose to enhance the production of eucalyptus dissolving pulp. The addition of sulfuric acid as catalyst in the pretreatment step dissolved more xylan than the auto-catalyzed pretreatment (no H 2 SO 4 addition). Steam explosion pretreatment reduced the lignin content of the unbleached organosolv pulps and reduced the cellulose fiber length. In chapter 3, we assessed the sugarcane bagasse as feedstock for the production of soluble pulp by organosolv and PHK processes. The soluble organosolv pulps showed characteristics that meet requirements of acetate grade, viscose grade and pulps for lyocell fibers production, although slightly lower than the pulps produced by PHK process.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-17T16:34:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1067848 bytes, checksum: 64d84327afd892d02d4f3159ea5bf588 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-17T16:34:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1067848 bytes, checksum: 64d84327afd892d02d4f3159ea5bf588 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, seis diferentes cepas fúngicas isoladas de plantações de eucalipto foram avaliadas quanto aos seus potenciais para produção de enzimas lignocelulolíticas visando suas aplicações em processos biotecnológicos, mais precisamente, processos de sacarificação da biomassa. Os fungos Pycnoporus sanguineus, Trametes sp. J2, Trametes sp J5, isolado J-129 (um basidiomiceto não identificado), Chrysoporthe cubensis e Cylindrocladium pteridis foram cultivados em meio líquido (ML) e meio semi- sólido (MSS) contendo farelo de trigo, sabugo de milho, polpa Kraft e celulose microcristalina (Avicel) como fonte de carbono. Após 4, 8 e 12 dias de fermentação os extratos enzimáticos produzidos foram coletados e analisados para determinação das atividades de xilanase, endoglicanases, β-glicosidases, lacases e celulase total (FPase). Pycnoporus sanguineus apresentou as maiores atividades para FPase (polpa Kraft-MSS) e lacase (farelo de trigo-ML) sugerindo que este microrganismo pode ser utilizado como um eficiente produtor de ambos os grupos de enzimas: cellulases e ligninases. Chrysoporthe cubensis propiciou as maiores atividades para endoglicanase e β-glicosidase (farelo de trigo-SSF). Sendo assim, foi demonstrado pela primeira vez que C. cubensis possui um grande potencial para produção de enzimas (principalmente celulases) para aplicação em processos de sacarificação da biomassa. As maiores atividades xilanolíticas foram encontradas em extratos produzidos pelo fitopatógeno C. pteridis, o qual foi apto a secretar quantidades incomuns de xylanase (aproximadamente 150000 U L -1 ) quando cultivado em meio semi-sólido usando farelo de trigo como substrato. Pycnoporus sanguineus e C. cubensis secretaram as maiores atividades celulolíticas e por isto os extratos enzimáticos produzidos por estes microrganismos foram caracterizados e subseqüentemente aplicados em testes de sacarificação da biomassa. Além de celulases e xilanases, P. sanguineus e C. cubensis também mostraram uma marcante capacidade para secretar atividades de α-arabinofuranosidase, α-galactosidase, β-mananase e poligalacturonase. Além disto, baixas atividades para β-xilosidase e β-manosidase também foram detectados em ambos os extratos enzimáticos. As atividades celulolíticas (endoglicanase, FPase e β-glicosidase) e xilanolíticas produzidas por P. sanguineus e C. cubensis foram caracterizadas em relação a pH e temperatura ótimos e foi observado que todas as atividades enzimáticas analisadas foram maximamente ativas quando incubadas em uma faixa de pH entre 3,5 e 4,5. Os valores de temperaturas ótimas variaram entre 50 e 60 °C. Além disto, todas as atividades enzimáticas foram altamente estáveis nas temperaturas de 40 e 50 °C tendo mantido mais de 70 % de suas atividades residuais após 48 h de incubação. Os extratos celulolíticos de P. sanguineus e C. cubensis foram aplicados em experimentos de sacarificação utilizando bagaço de cana, previamente submetido à pré-tratamento ácido ou básico, como substrato e os resultados de sacarificação foram comparados com aqueles obtidos utilizando- se uma preparação comercial de celulases. O uso de pré-tratamento ácido foi pouco eficiente na remoção da lignina junto ao bagaço de cana e como conseqüência disso observou-se um baixo rendimento de sacarificação quando este substrato foi utilizado, independentemente do extrato enzimático aplicado. Por outro lado, quando bagaço pré-tratado com base foi utilizado como substrato, elevadas taxas de hidrólise foram observadas. Considerando-se a produção de equivalentes açúcares redutores, foram observados rendimentos de sacarificação de 89,0, 60,4 e 64,0 % após 72 h de reação nos ensaios conduzidos com extrato de C. cubensis, extrato de P. sanguineus e com a preparação de celulases comercial, respectivamente. A produção de glicose também foi avaliada e, similarmente, se observou uma maior liberação deste monossacarídeo nos ensaios realizados com extrato do fungo C. cubensis (52,7 %). Para os ensaios de sacarificação utilizando extrato de P. sanguineus e celulase comercial a produção de glicose observada correspondeu a 22,6 e 36,6 % do rendimento teórico possível, respectivamente. Os resultados obtidos sugerem que as seis cepas fúngicas avaliadas neste trabalho têm grande potencial como produtoras de enzimas para aplicações em processos biotecnológicos. Os extratos celulolíticos de P. sanguineus e C. cubensis demonstraram um grande potencial para serem utilizados em processos de sacarificação da biomassa uma vez que o desempenho de hidrólise observado para estes extratos foi similar ou superior àquele observado em ensaios utilizando-se uma preparação de celulases comercial. / In this work, six different fungi strain isolated from eucalyptus plantations were evaluated in relation to their ability to produce ligninolytic enzymes to biotechnological application, specifically, biomass saccharification for bioethanol production. The fungi Pycnoporus sanguineus, Trametes sp. J2, Trametes sp J5, isolated J-129 (a Basidiomycete unidentified), Chrysoporthe cubensis e Cylindrocladium pteridis were cultivated in submerged fermentation (SmF) or in solid state fermentation (SSF) using wheat bran, corn cobs, Kraft pulp or microcrystalline cellulose (Avicel) as carbon source. After 4, 8 and 12 days of fermentation, the enzymatic extract produced were analyzed in relation to xylanase, endoglucanase, β-glucosidase, laccase and total cellulase (FPase) activities. The white-rot Basidiomycete P. sanguineous presented the highest FPase (Kraft pulp-SSF) and laccase (wheat bran-SmF) activities, suggesting that this microorganism could be used as an efficient producer for the two groups: cellulases and ligninases. Chrysoporthe cubensis presented the highest endoglucanase and β-glucosidase (wheat bran-SSF) activities. Therefore, for the first time, it was demonstrated that C. cubensis has a great potential to enzyme production (mainly cellulases) that could be applied in biomass saccharification processes. The highest xylanolytic activities were detected in enzymatic extracts produced by the plant pathogenic C. pteridis, which was able to secrete uncommon amounts of xylanase activity (approximately 150000U L -1 ) when cultivated in SSF using wheat bran. P. sanguineus and C. cubensis were able to secrete the highest amounts of cellulolytic activities and therefore the enzymatic extracts produced by these microorganisms were characterized and subsequently applied in biomass saccharification experiments. Besides cellulases and xylanases, P. sanguineus and C. cubensis were also able to produce α-arabinofuranosidase, α-galactosidase, β-mananase and polygalacturonase. It was also detected low activities of β-xylosidase and β-mannosidase in both enzymatic extracts. The cellulolytic activities(endoglucanase, FPase and β-glucosidase) and xylanolytic activities produced by P. sanguineus and C. cubensis were characterized in relation to pH and temperature and it was observed that all activities were maximized in a pH range of 3.5-4.5. The optimum temperatures for those enzymes varied between 50 and 60 °C. Besides, all enzymatic activities were highly stable at 40 and 50 °C, maintaining more than 70 % of its residual activities after 48 h of pre incubation at the aforementioned temperatures. The enzymatic extracts from P. sanguineus and C. cubensis were employed in saccharification experiments using acid-treated or alkali-treated sugarcane bagasse as substrate. The saccharification results were compared to those obtained employing a commercial cellulase. The acid pretreatment presented low efficiency in lignin removal from sugarcane bagasse and as a consequence, it was observed a low yield of saccharification when acid-treated bagasse was hydrolyzed, independently from the cellulase extract utilized. On the other hand, when alkali-treated sugarcane bagasse was used as substrate for saccharification, high hydrolysis rates were observed. Considering equivalent reducing sugars production, it was observed saccharification yields of 89.0, 64.4 and 64.0 % after 72 h of hydrolysis reaction using extract from C. cubensis, extract from P. sanguineous and a commercial cellulase, respectively. The glucose production was also evaluated and, similarly it was observed a higher yield in the saccharification using extract from C. cubensis (52.7 %) than in those using extract from P. sanguineous (22.6 %) or commercial cellulase (36.6 %). The results obtained suggest that the six fungi strains evaluated in this work present a great potential to produce enzymes for application in biotechnological processes. The cellulolytic extracts from P. sanguineous and C. cubensis demonstrated a great potential to be employed in biomass saccharification processes, since their observed hydrolysis performances were similar or superior to that observed performance for commercial cellulase. / Tese antiga

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-08-19T11:29:53Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 991530 bytes, checksum: f5646f3fdad484fd146547b000c32cd5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-19T11:29:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 991530 bytes, checksum: f5646f3fdad484fd146547b000c32cd5 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A madeira, de modo geral, é um material com excelentes propriedades para diferentes usos, mas ressalta-se que algumas características podem limitar o seu uso, como por exemplo, a instabilidade dimensional, a higroscopicidade, a susceptibilidade à biodegradação, a anisotropia e a coloração heterogênea. Neste sentido, alguns métodos de tratamentos vêm surgindo como alternativa para melhorar algumas propriedades tecnológicas da madeira, devido às alterações provocadas em suas propriedades físicas, químicas, e/ou mecânicas, em decorrência da degradação parcial dos principais constituintes químicos. O objetivo geral do trabalho foi avaliar o efeito do tempo e temperatura de tratamento hidrotérmico e congelamento na madeira de Eucalyptus grandis em algumas de suas propriedades físicas, químicas e mecânicas, buscando aperfeiçoar os parâmetros avaliados. Foram utilizadas três árvores de Eucalyptus grandis, selecionando-se apenas a madeira do cerne para obtenção dos corpos de prova de dimensões 30 x 8 x 3 cm (comprimento, largura e espessura). Os tratamentos foram realizados em dois experimentos, o primeiro utilizou-se a temperatura (140°C) e três tempos de exposição (5, 15 e 25 minutos), e o segundo experimento em três temperaturas (-20, 60 e 100°C) e três tempos (5,10 e 15 horas). Os tratamentos à temperatura de -20°C foram realizados em um freezer doméstico, e os demais em um Reator parr, com as madeiras submersas em água. Os tratamentos hidrotérmicos com maior temperatura e tempo de exposição promoveram maior escurecimento das madeiras e remoção dos extrativos, principalmente, da camada superficial. Os tratamentos a 140°C reduziram a higroscopicidade, porém não alteraram a retratibilidade das madeiras. De modo geral, todos os tratamentos promoveram aumento da permeabilidade da madeira, e não degradaram significativamente os principais constituintes estruturais, não sendo observado, portanto, alterações na resistência mecânica da madeira. Dentre todos os experimentos, o tratamento hidrotérmico exposto à temperatura de 140°C durante 25 minutos apresentou-se como melhor alternativa, pois proporcionou a redução da umidade de equilíbrio higroscópico e aumentou a permeabilidade da madeira, sem alterar sua resistência mecânica. O tempo utilização durante o tratamento também contribui para tornar o processo mais econômico. / Wood, in general, is a material with excellent properties for different uses, however it is noteworthy that some features may limit its use, such as dimensional instability, hygroscopicity, susceptibility to biodegradation, anisotropy and the heterogeneous staining. In this sense, some treatments are emerging as an alternative to improve some technological properties of wood due to changes that can be caused by physical, chemical, and / or mechanical as a consequence of degradation of the main chemical components. The overall objective of this study was to evaluate the effect of time and temperature of the hydrothermal and freezing treatments in Eucalyptus grandis at some of its physical, chemical and mechanical properties, seeking to improve the parameters evalueted. Three trees of Eucalyptus grandis were used, selecting only the heartwood to obtain the test bodies of dimensions 30 x 8 x 3 cm (length, width and thickness). The treatments were carried in two experiments, the first at a temperature (140 °C) and three exposure times (5, 15 and 25 minutes), and the second experiment at three different temperatures (-20, 60 and 100 °C) and three times (5, 10 and 15 hour). Treatments at -20 °C were conducted in a domestic freezer, and the others in a Parr reactor with the wood submerged in water. The hydrothermal treatments with longer exposure time and temperature promoted greater darkening of the woods and removal of extractives, mainly of the surface layer. The treatments at 140 °C decreased hygroscopicity, but did not affect the shrinkage of wood. In general, all treatments promoted slight increase in permeability of the wood and did not significantly degraded the main constituents, therefore, changes in the mechanical strength of the timber were not observed. Among all the experiments, the hydrothermal treatment exposed at a temperature of 140 ° C for 25 minutes was presented as the best alternative because it promoted the reduction of hygroscopic equilibrium moisture and increased permeability of the wood without changing its mechanical strength. The time used during treatment makes it also a more economical process.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-10-07T12:48:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1416528 bytes, checksum: afeca902a468f80e36241eb75bec099b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-07T12:48:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1416528 bytes, checksum: afeca902a468f80e36241eb75bec099b (MD5) Previous issue date: 2005-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Diversas pesquisas têm demonstrado o potencial de α-galactosidases para o processamento de produtos alimentícios à base de leguminosas. A soja, uma fonte concentrada de isoflavonas, tem sido utilizada na prevenção e tratamento de câncer e osteoporose. Além disso, o leite de soja é considerado um substituto de baixo custo para o leite de vaca, como suplemento nutritivo para crianças intolerantes à lactose. Em contrapartida, leguminosas contêm muitos fatores antinutricionais, sendo um deles os oligossacarídeos de rafinose (RO), que são os principais fatores responsáveis por distúrbios gastrintestinais relacionados com a ingestão de produtos derivados de soja. As mucosas intestinais de humanos e de animais monogástricos não possuem a enzima α-galactosidase, essencial para a hidrólise de ligações α-1,6 nos RO. Portanto, a eliminação dos RO dos produtos de soja contribui para melhorar o seu valor nutritivo. Esses galacto- oligossacarídeos são extremamente termoestáveis e, práticas tradicionais como embebição, cozimento e germinação são incapazes de eliminá-los completamente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a hidrólise de RO presente no extrato desengordurado de soja e nos produtos de soja, melaços leve e pesado utilizando α-galactosidases extra e intracelulares purificadas de Debaryomyces hansenii, além da enzima extracelular imobilizada. Debaryomyces hansenii foi cultivada em meio mineral com extrato de levedura (MME), contendo galactose como fonte de carbono, por 36 h a 30 o C. Após este período, o meio de cultura foi centrifugado, o sobrenadante foi utilizado como fonte da enzima extracelular e as células como fonte da enzima intracelular. Os extratos enzimáticos foram submetidos à cromatografia de filtração em gel Sephadex G- 150 e posteriormente, à cromatografia de troca iônica DEAE-Sepharose, pH 5,5. As frações protéicas com atividade de α-galactosidase foram eluídas com um gradiente de NaCl de 0 a 1 M. As enzimas extra e intracelulares apresentaram fatores de purificação de 16,7 e 289 vezes, respectivamente, com um rendimento de 58 e 45 %, respectivamente. Atividades máximas das α-galactosidases extra e intracelulares foram detectadas em pH 5,0, a 60 e 55 o C, respectivamente. A enzima extracelular manteve 80 % da atividade original após pré-incubação por 3 h a 60 o C, enquanto que, a enzima intracelular manteve 85 % da atividade original por 6 h a 55 o C. Os valores da K M para ρ-NP-αGal, melibiose, estaquiose e rafinose para a enzima extracelular foram 0,30, 2,01, 9,66 e 16,0 mM, respectivamente, e para a enzima intracelular foram 0,32, 2,12, 10,8 e 32,8 mM, respectivamente. As α-galactosidases apresentaram especificidade absoluta para galactose em posição α, hidrolisando ρ-NP-αGal, estaquiose, rafinose, melibiose e os polímeros goma de alfarroba e goma guar. As α-galactosidases foram completamente inibidas por sulfato de cobre. A enzima extracelular foi completamente inibida por nitrato de prata, enquanto que, a atividade da enzima intracelular foi reduzida em 70 %. Na presença do substrato ρ-NP-αGal a enzima extracelular apresentou inibição não-competitiva por galactose (Ki 2,7 mM) e melibiose (Ki 1,2 mM). A enzima intracelular apresentou inibição do tipo acompetitiva por galactose (Ki 0,70 mM) e inibição competitiva por melibiose (Ki 0,98 mM). O N-terminal da α-galactosidase extracelular foi determinado por seqüenciamento automático (YENGLNLVPQMGWN), apresentando similaridade com α-galactosidases de outros microrganismos. A α-galactosidase extracelular foi imobilizada em suporte insolúvel (sílica modificada) e apresentou maior estabilidade comparada à enzima livre, mantendo 94 % de sua atividade original por 16 h a 70 o C. Os resultados dos tratamentos do leite de soja a 60 o C com a α- galactosidase extracelular purificada, com as células permeabilizadas contendo a enzima intracelular e com a enzima extracelular imobilizada, por 2, 2 e 4 h, respectivamente, mostraram redução de 100 % de estaquiose. Houve 100 % de redução de rafinose, com a enzima extracelular e com as células permeabilizadas, após 2 e 4 h, respectivamente. O tratamento do leite de soja com a enzima extracelular imobilizada por 10 h, promoveu redução de 63 % de rafinose. Após tratamento com a α-galactosidase extracelular a 60 o C, os produtos melaços leve e pesado, mostraram 100 % de redução de estaquiose após 2 h de incubação e rafinose foi reduzida em 60 e 50 %, respectivamente. Portanto, observa-se que as α-galactosidases de Debaryomyces hansenii foram eficientes na redução dos RO presentes em produtos derivados de soja, sendo indicadas para a utilização industrial no processamento desses açúcares. / Several researches have demonstrated the potential of α-galactosidases in the processing of legume derived food. Soybean is a concentrated source of isoflavones, which has been used in prevention and treatment of cancer and osteoporosis. Besides, soy milk is considered a substitute for cow milk, as well as a nutritional suplement for lactose intolerant children. On the other hand, there are many antinutritional features in legume. The raffinose oligosaccharides (RO) are the main responsible for gastric and intestinal diseases related to the ingestion of soy products. The intestinal mucous membrane of men and monogastrics animals does not have the α-galactosidase enzyme, which is essential for hydrolysis of the α-1,6 linkages in the RO. Therefore, the most important factor for improvement of soy nutritional value is to eliminate the RO from soy products. These galacto- oligosaccharides are extremely thermostable and traditional practices like embebition, cooking and germination are unable to eliminate them completely. The present work aims to evaluate the hydrolysis of RO present in the fat free soybean extract and in the soybean molasses, using purified extra and intracellular α- galactosidases from Debaryomyces hansenii and the immobilized extracelular enzyme. The Debaryomyces hansenii was cultivated in mineral medium with yeast extract (MME), which contained galactose as carbon source for 36 h at 30 o C. Following the centrifugation of the culture medium, the supernatant was used as extracellular enzyme source and the cells as intracellular enzyme source. The enzymatic extracts were submitted to the chromatography of gel filtration Sephadex G-150 followed by the ion exchange chromatography DEAE- Sepharose, pH 5.5. The protein fractions with α-galactosidase activity were eluted with NaCl gradient from 0 to 1 M. The extra and intracellular enzymes presented purification factors of 16.7 and 289 times, respectively, with a recovery of 58 and 45 %, respectively. The maximum activities of the extra and intracellular α- galactosidases were detected in pH 5.0 at 60 and 55 o C, respectively. The extracellular enzyme maintained 80 % of its original activity after a pre-incubation for 3 h at 60 o C, while the intracellular enzyme maintained 85 % of its original activity for 6 h at 55 o C. The values of K M for ρ-NP-αGal, melibiose, stachyose and raffinose for the extracellular enzyme were 0.30, 2.01, 9.66 e 16.0 mM, respectively, and for the intracellular enzyme were 0.32, 2.12, 10.8 e 32.8 mM, respectively. The α-galactosidases presented absolute specificity for galactose in α position, hydrolysing ρ-NP-αGal, stachyose, raffinose, melibiose and the polymers locust bean gum and guar gum. The α-galactosidases were completely inhibited by copper sulphate. The extracellular enzyme was completely inhibited by silver nitrate, while the intracellular enzyme activity was reduced in 70 %. In the presence of substrate ρ-NP-αGal the extracellular enzyme presented a non- competitive inhibition by galactose (Ki 2.7 mM) and melibiose (Ki 1.2 mM), the intracellular enzyme showed acompetitive inhibition by galactose (Ki 0.70 mM) and competitive inhibition by melibiose (Ki extracellular α-galactosidase was 0.98 mM). The N-terminal of the determined by automatic sequencing (YENGLNLVPQMGWN), presenting some similarity with α-galactosidases of other organisms. The extracellular α-galactosidase was immobilized in insoluble support (modified silica) and presented greater stability than the free enzyme, maintaining 94 % of its original activity for 16 h at 70 o C. The results of the treatments of soy milk at 60 o C with purified extracellular α-galactosidase, permeable cells containing the intracellular enzyme and immobilized extracellular enzyme, for 2, 2 and 4 h, respectively, showed reduction of 100 % in the amount of stachyose. There was 100 % reduction in the amount of raffinose by the extracellular enzyme and by permeable cells, after 2 and 4 h, respectively. The treatment of the soy milk with the immobilized extracellular enzyme for 10 h promoted reduction of 63 % in raffinose amount. After a treatment with extracellular α-galactosidase the light and heavy molasses products showed 100 % reduction of stachyose after incubation for 2 h at 60 o C, and the raffinose was reduced to 60 and 50 %, respectively. Therefore, it can be observed that α-galactosidases of Debaryomyces hansenii were efficient in reducing the RO presents in soy derived products, and they are appropriate to industrial use in the processing of these sugars. / Dissertação importada do Alexandria

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-08-15T04:11:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347194.pdf: 2218454 bytes, checksum: f56f5cdb0571847ed43da1ed9fc4b13e (MD5) Previous issue date: 2017 / As lipases desempenham um papel muito importante nos processos tecnológicos em diversos segmentos industriais catalisando reações como hidrólise, esterificação e aminólise. A imobilização destas enzimas em suporte de baixo custo que permita aumentar sua estabilidade operacional e reutilização surge como uma grande vantagem econômica. Diante disso, esse trabalho explorou diferentes métodos de imobilização da lipase NS-40116 de Thermomyces lanuginosus em espuma flexível de poliuretano (PU) (adsorção física, ligação covalente/cruzada e aprisionamento in situ). A síntese do suporte polimérico foi realizada com poliol poliéter e tolueno diisocianato usando razão volumétrica de 5:3 (v/v). A caracterização dos imobilizados foi realizada por densidade aparente, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). A atividade enzimática foi medida por hidrólise utilizando p-NPP (p-nitrofenil-palmitato) como substrato. Este imobilizado foi avaliado em termos de estabilidade ao pH (7,0 e 9,0), temperatura (24, 50 e 60 ºC) e solvente (etanol e metanol) por 24 horas, além de estabilidade ao armazenamento (ambiente ou refrigerado) por 30 dias e determinação dos parâmetros cinéticos (Km e Vmáx). Os resultados mostraram que após 30 dias de armazenamento o imobilizado apresentou apenas uma redução de 20% de atividade catalítica. A enzima livre e os imobilizados foram aplicados na hidrólise de óleo de soja. Os imobilizados foram avaliados em sucessivos ciclos de reuso sendo que a enzima imobilizada por aprisionamento in situ apresentou atividade catalítica acima de 50% após 5 ciclos de reuso, mostrando a eficiência do processo de imobilização.<br> / Abstract : Lipases play a very important role in the technological processes in a range of industrial process, catalyzing reactions like hydrolysis, esterification and aminolysis. Enzyme immobilization using a low-cost support that allows to increase operational stability and reutilization arises a great economic advantage. In this way, this work explored different methods of Thermomyces lanuginosus lipase NS-40116 immobilization in flexible polyurethane foam (PU) (physical adsorption, covalent/crosslinking and entrapment). The synthesis of polymer was carried out with polyol polyether and toluene diisocyanate (TDI) by using volumetric ratio of 5:3 (v/v). PU support before and after immobilization process was characterized by apparent density, scanning electron microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The enzymatic activity was measured by hydrolysis using p-NPP (p-nitrophenyl palmitate) as substrate. Also, PU support containing immobilized enzyme was evaluated in terms of stability at pH (7.0 and 9.0), temperature (24, 50 and 60 ºC) and solvent (ethanol and methanol) for 24 hours, and storage stability (ambient or refrigerated) for 30 days. The results showed that after 30 days of storage the immobilized showed only a reduction of 20% of catalytic activity. Free and immobilized enzyme were comparted in the hydrolysis of soybean oil, and immobilized enzyme by entrapment was evaluated in successive cycles of reuse showing a catalytic activity above 50% after 5 successive cycles of reuse, showing the immobilization process efficiency.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-03T04:17:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348734.pdf: 1809825 bytes, checksum: 0c27bb32dc90ca0cff2b73c913b100f2 (MD5) Previous issue date: 2017 / A utilização de sementes de qualidade garante rápida e uniforme germinação, com estabelecimento de plântulas vigorosas em uma ampla faixa de ambientes. A qualidade fisiológica, como um dos atributos da qualidade de sementes, é importante fator que precisa ser considerado pelos programas de conservação e de melhoramento de milho. O trabalho teve como objetivo verificar as alterações na qualidade fisiológica durante a obtenção de linhagens e o quanto as características de viabilidade, vigor e composição bioquímica podem ser controlados geneticamente. O trabalho foi desenvolvido com uma variedade de polinização aberta crioula (CRI), duas variedadeS de polinização aberta comerciais (VPA1 e VPA2) e dois híbridos simples comerciais (HIB1 e HIB2). As populações foram submetidas a sucessivas autofecundações até a quinta geração (S5). Para o estudo avaliou-se a influência da endogamia e o controle genético na viabilidade e no vigor de sementes; a estimativa da heterose e da capacidade geral e específica de combinação; a divergência genética e o perfil bioquímico das sementes de linhagens e híbridos e sua associação com o vigor de sementes; a influência da hidrólise e mobilização de proteínas, fósforo total, ácido fítico, fósforo inorgânico, amido e açúcares solúveis sobre o vigor das plântulas no estabelecimento inicial; e, a atividade das enzimas fitase e a-amilase durante a germinação associadas a plântulas com maior vigor. As populações apresentam comportamento distinto quanto aos efeitos da endogamia, de modo geral, todas apresentaram redução na viabilidade e vigor de sementes. Os híbridos apresentaram maior qualidade fisiológica em função da manifestação da heterose. A qualidade fisiológica das sementes está associada a mobilização e hidrólise de reservas. O padrão de hidratação, a maior hidrólise de proteínas de reserva e a maior mobilização de proteína solúvel explicaram o maior vigor de sementes. A maior hidrólise de amido e a maior mobilização de açúcares solúveis está associada a sementes de maior vigor, assim como a maior atividade das enzimas fitase e a-amilase, que apresentaram aumento gradual ao longo do processo germinativo.<br> / Abstract : The use of seeds with quality ensures rapid and uniform germination, with establishment of vigorous seedlings in wide environments. Physiological quality, one aspect of seed quality, is important for maize conservation and breeding programs. The objective of this work was to verify changes in physiological quality during inbred lines obtainment and how much the characteristics of viability, vigor and biochemical composition can be controlled genetically. The work was developed with a landrace (CRI), two commercial open pollinated varieties (VPA1 and VPA2) and two commercial single hybrids (HIB1 and HIB2). Populations were submitted to successive self-pollination up to a fifth generation (S5). For the study, influence of inbreeding and genetic control on the viability and vigor of seeds was evaluated; estimative of heterosis and general and specific combining ability; genetic divergence and biochemical profile of inbred lines and hybrids seeds and their association with seed vigor; influence of hydrolysis and mobilization of proteins, total phosphorus, phytic acid, inorganic phosphorus, starch and soluble sugars on the vigor of the seedlings in the initial establishment;and, phytase and a-amylase activity during germination associated with seedlings with higher vigor. Populations are different behavior in terms of the effects of inbreeding, in general, all populations reduced viability and seed vigor. The hybrids showed higher physiological quality due the heterosis manifestation. Physiological seeds quality was associated with mobilization and hydrolysis of reserves. Hydration pattern, higher hydrolysis of proteins and higher mobilization of soluble protein explained higher seed vigor. Higher starch hydrolysis and higher mobilization of soluble sugars were associated with seed vigor as well as higher activity of phytase and a-amylase enzymes, which also showed a gradual increase throughout the germination process.