Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-15Bitstream added on 2014-06-13T18:52:27Z : No. of bitstreams: 1 urbano_lh_me_botfca.pdf: 1054310 bytes, checksum: 0ca286cfdf6324e79c5c2908962bd26e (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O etanol no Brasil representa uma fonte alternativa de energia fortemente empregada como bicombustível, em mistura à gasolina como etanol anidro ou diretamente como álcool carburante hidratado. Há diversas matérias primas capazes de fornecer carboidratos para ser convertidas em etanol por processo fermentativo, sendo a cana-de-açúcar a mais utilizada em escala industrial. Existem outras fontes que podem ser empregadas de forma alternativa, considerando fatores como produtividade, condições edafoclimáticas e aspectos sócio-econômicos. Desta maneira, a mandioca está entre várias matérias primas existente para ser utilizada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de etanol a partir de substratos de mandioca com diferentes concentrações de carboidratos assimiláveis. O experimento foi conduzido em um delineamento fatorial com quatro fatores: tempo de fermentação (0, 1, 2, 4, 6, 8 e 10 horas) x leveduras de Saccharomyces cerevisae (Y670 e Y904) x micro-aeração (com e sem) x concentração de sólidos solúveis (180, 220 e 260 g L-1). Na produção do hidrolisado de mandioca através de processo enzimático, foi utilizado um reator de aço inox com agitação e controle de temperatura e capacidade de 18 litros. Uma suspensão de fécula de mandioca e água a 30% de matéria seca foi preparada e utilizou-se as enzimas Liquozyme 300L KNU/g (0,5kg t-1 amido, 90-95ºC, pH 6,0, 1 hora com agitação constante) e Saczyme 750L AGU/g (1kg t-1 amido, 60-65ºC, pH 4,0, 24 h com agitação constante). O hidrolisado obtido foi caracterizado quanto ao perfil e concentração de açúcares e, posteriormente, foi diluído para as concentrações nos ensaios. Os hidrolisados nas diferentes concentrações de sólidos solúveis foram acondicionados em erlenmeyers de 500 mL e procedeu-se a inoculação... / Ethanol in Brazil represents an alternative source of energy heavily used as biofuel in the blend anhydrous ethanol or gasoline as directly as fuel alcohol hydrated. There are various raw materials capable of supplying carbohydrates to be converted into ethanol by fermentation process, and the cane sugar most used at industrial scale. There are other sources that can be used alternatively, considering factors such as productivity, environmental conditions and socio-economic aspects. Thus, cassava is among several existing raw materials to be used. The aim of this study was to evaluate the production of ethanol from cassava substrates with different concentrations of digestible carbohydrates. The experiment was conducted in a factorial design with four factors: fermentation time (0, 1, 2, 4, 6, 8 and 10 hours) x yeast Saccharomyces cerevisiae (Y670 and Y904) x micro-aeration (with and without) x soluble solids concentration (180, 220 and 260 g L-1). In the hydrolyzate of cassava production by enzymatic process, we used a stainless steel reactor with stirring and temperature control and capacity of 18 liters. A suspension of tapioca starch and water to 30% dry matter was prepared and used... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-29Bitstream added on 2014-06-13T18:52:32Z : No. of bitstreams: 1 rabonato_ac_me_botfca.pdf: 701073 bytes, checksum: 0b8419eb4d8b3409bea93742802fc3aa (MD5) / A produção de bioetanol e de açucares a partir do caldo de cana gera como um dos subprodutos, o bagaço. Atualmente, esse último, uma biomassa industrial lignocelulósica, pode ser aproveitado para produção de etanol de segunda geração, desde que previamente submetido a processos hidrolíticos para gerar açúcares fermentescíveis. O objetivo deste trabalho foi estimar a produção de bioetanol a partir desta biomassa agroindustrial. Para tanto, foram utilizados os cogumelos Lentinula edodes, Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii e Pycnoporus sanguineus como potenciais fontes produtoras das enzimas lacase, manganês peroxidase e lignina peroxidase, capazes de hidrolisar o bagaço de cana-de-açúcar. As maiores atividades enzimática observadas para L. edodes, P. ostreatus, P. sanguineus e P. eryngii para lacase foram de 39,23 U-mL ao 25º dia de incubação, 2,5 U-mL e 80 U-mL ao 27º dia de incubação, e 16,45 U-mL ao 15º dia, respectivamente. As enzimas MnP e LiP não apresentaram resultados expressivos. A hidrólise enzimática do bagaço de cana in natura (32,17% de hemicelulose, 52,45% de celulose e 10,62% de lignina) e o bagaço de cana hidrolisado com H2SO4 7,0% (0,20% de hemicelulose, 68,82% de celulose e 25,33% de lignina) foram avaliados para cada conjunto enzimático obtido. Comparado aos demais, as enzimas produzidas pelo P. sanguineus incubado em bagaço in natura apresentaram uma melhor eficiência na conversão dos açúcares, com teor médio de 0,14 g-L de glicose. Embora os baixos teores de glicose determinada nesse trabalho, em relação com a literatura, pode-se afirmar que as enzimas lacase, manganês peroxidase e lignina peroxidase, demonstraram ter potencial hidrolítico, principalmente para as produzidas pelo fungo P. sanguineus / The production of ethanol and sugar from sugarcane juice bagasse is generate byproduct. Currently, the bagasse, an industrial lignocellulosic biomass can be used for production of second generation ethanol, since when submitted to hydrolytic processes generate fermentable sugars. The objective of this study was to estimate the production of bioethanol from this agro biomass. Lentinula edodes, Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii and Pycnoporus sanguineus were used as potential sources producing enzymes laccase, manganese peroxidase and lignin peroxidase, capable of hydrolyzing the sugarcane bagasse. The highest activity of enzymes, observed for L. edodes, P. ostreatus, P. sanguineus and P. eryngii were to 39.23 U-mL laccase after 25 days of incubation, 2,5 U-mL and 80 U-mL after 27 days of incubation, and 16,45 U-mL on 15 day, respectively. MnP and LiP showed no significant results. The enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse in natura (32,17% hemicellulose, cellulose 52,45% and 10,62% lignin) and bagasse hydrolyzate with 7,0% H2SO4 (0,20% hemicellulose, 68,82% to 25,33% cellulose and lignin) were evaluated for each enzymatic obtained. Compared to others, the enzymes produced by P. sanguineus incubated in sugarcane bagasse showed better efficiency in getting glucose with an average grade of 0,14 g-L. Although low levels of glucose determined in this work, in relation to the literature, it can be stated that the enzymes laccase, manganese peroxidase and lignin peroxidase, demonstrated good hydrolytic potential, especially for those produced by the fungus P. sanguineus.

Orientador : Profª. Drª. Alan Guilherme Gonçalves / Coorientadora : Profª. Drª. Sandra M. W. Barreira / Coorientadora : Profª. Drª. Stephanie Melissa Siu Ló / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa: Curitiba, 11/06/2016 / Inclui referências : f. [100-107] / Área de concentração: Insumos, medicamentos e correlatos / Resumo: Porfirinas são moléculas que constituem uma das principais classes de fotossensibilizadores, os quais têm utilização na clínica, especialmente na Terapia Fotodinâmica (TFD). O presente trabalho baseou-se na síntese quimioenzimática de glicoporfirinas (especificamente alditol-porfirinas) apresentando diferentes graus de O-acetilação da porção glicídica, bem como no controle regioquímico da introdução dos grupos O-acetila. Esta abordagem sintética pode proporcionar a melhoria das características fotofísicas destas moléculas, favorecendo a utilização das mesmas na TFD. No presente estudo, as reações de acetilação ou desacetilação química foram utilizadas para gerar glicoporfirinas completamente protegidas ou desprotegidas. Além disso, foram realizadas reações de acetilação ou desacetilação enzimática, através do uso da lipase imobilizada de Candida antarctica B (CAL-B, Novozym 435 ? Novozymes®), para geração de graus intermediários de acetilação. As reações de acetilação enzimática mostraram-se regiosseletivas, gerando uma única porfirina (diacetilada - posições 5 da porção glicídica) parcialmente acetilada. Já as reações de hidrólise enzimática originaram uma mistura de produtos, evidenciando uma baixa seletividade enzimática. As porfirinas sintetizadas neste trabalho foram: porfirina 5 (completamente acetilada, contendo dez grupamentos O-acetila); porfirina 6 (porfirina completamente desacetilada); porfirina 37 (contendo dois grupamentos O-acetila, regiosseletivamente inseridos nas hidroxilas primárias da porção glicídica). Também foi obtida uma mistura de porfirinas, contendo principalmente nove grupamentos O-acetila. As propriedades fotofísicas das porfirinas obtidas (fotoestabilidade e produção de 1O2) foram avaliadas, indicando que o grau de acetilação influencia significativamente estas propriedades. Palavras-chave: porfirina, glicoporfirina, reação enzimática. / Abstract: Porphyrins constitute one of the main classes of photosensitizers, which are used clinically in photodynamic therapy (PDT). The present study was based on the chemoenzymatic synthesis of glycoporphyrins (specifically alditol-porphyrins) in order to generate porphyrins having different degrees of O-acetylation of the glycidic moiety through regiochemical reactions. This approach can be considered a tool to obtain porphyrins with improved photophysical characteristics, favoring their usage in PDT. In the present study, chemical acylation and deacylation reactions were used to obtain completely protected or unprotected porphyrins, which served as starting materials for the enzymatic acylation reactions. The starting materials were then submitted to enzymatic acylation or deacylation using Candida antarctica lipase B (CAL-B, Novozym 435 - Novozymes®) for the generation of porphyrins having distinct degrees of acylation. Enzimatic acylation reactions showed regioselectivity, specifically originating a diacylated glycoporphyrin, while the enzymatic hydrolysis presented low regioselectivity, providing a porphyrin mixture. In sum, the porphyrins herein synthesize were: porphyrin 5 (completely acylated, with ten O-acyl groups); porphyrin 6 (completely deacylated); porphyrin 37 (with two O-acyl groups, placed at the primary hydroxyls of the sugar moiety). The mixture of porphyrins obtained through the deacylation reaction was predominantly compose by products with nine O-acyl groups. The photophysical properties of these compounds, including photostability evaluation and singlet oxygen production, were measured. It was found that the different acylation degrees shown by the porphyrins evaluated reflect into distinct photophysical properties. Key-words: porphyrin, glicoporphyrin, enzymatic reaction.

Orientador : Prof. Dr. Fernando A. Pedersen Voll / Coorientador : Prof. Dr. Marcos Lúcio Corazza / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Defesa: Curitiba, 18/02/2016 / Inclui referências : f.41-45 / Resumo: Estudos relacionados à produção de biodiesel têm ganhado destaque no cenário atual, entretanto, apesar das contínuas melhorias nas técnicas de produção, o custo do biodiesel ainda é maior do que o diesel derivado do petróleo e isso tem sido um grande obstáculo para a sua comercialização. Uma das maneiras mais utilizadas para reduzir o custo de um processo concentra-se em minimizar o custo da matéria-prima, e, por esse motivo, o presente projeto teve como foco a utilização de óleo residual de fritura doméstica e também a água subcrítica como reagentes, em uma reação que dispensa o uso de solvente ou catalisador na produção de ácidos graxos livres. As reações de hidrólise do óleo de soja (refinado, utilizado em uma fritura e utilizado em vários ciclos de fritura) foram feitas em reator Parr® com capacidade de 100 mL em temperaturas entre 250 e 275 °C. A quantificação dos ácidos graxos livres foi realizada por meio de técnica titulométrica. Um modelo semiempírico foi utilizado para se ajustar aos dados experimentais de hidrólise do óleo refinado e do óleo utilizado em uma fritura, com um erro médio absoluto de 2,74%. Dados calculados a partir do modelo matemático foram comparados com dados experimentais obtidos para o óleo utilizado em várias frituras com erro médio absoluto de 5,36%. Foi verificado que, no equilíbrio da reação, o rendimento em ácidos graxos livres obtido com o uso do óleo residual de várias frituras foi levemente maior em relação ao que foi obtido com o óleo usado em uma fritura e o óleo refinado. Este resultado indica o uso potencial de uma matéria-prima menos nobre do que o óleo de soja refinado na produção de ácidos graxos livres, os quais podem ser utilizados para a obtenção de biodiesel por processos de esterificação. Palavras-chave: hidrólise, óleo de soja, água subcrítica, fritura. / Abstract: Related studies at biodiesel production have gained prominence in the current scenario, however, despite the continuous improvements in production techniques, the cost of biodiesel is even greater than the petroleum-based diesel and this has been a major obstacle to their marketing. One of the most commonly used ways to reduce the cost of a process focuses on minimizing the cost of raw materials, and for this reason, the present project has focused on the use of residual oil of domestic frying and also the subcritical water as reagent in a reaction that eliminates the use of solvent or catalyst in the production of free fatty acids. The soybean oil hysrolysis reactions (refined, used in a fryinh and used in several cycles of frying) were carried out in Parr® reactor of 100 mL capacity at temperatures between 250 and 275 °C. The quantification of free fatty acids was performed by titrimetric technique. A semiempirical model was used to fit the experimental data hydrolysis of refined oil and oil used in a frying, with an average absolute error of 2.74%. Data calculated from the mathematical model were compared with experimental data obtained for the oil used in many fried foods with mean absolute error of 5.36%. It was observed that the equilibrium of the reaction, the yield of free fatty acids obtained with the use of residual soybean oil used in several frying was slightly higher compared to that obtained with the soybean oil used in one frying and refined soybean oil. This result indicates the potential use of a less noble material that refined soybean oil in the production of free fatty acids, which can be used for obtaining biodiesel by esterification processes. Keywords: hydrolysis, soybean oil, subcritical water, frying.

Orientador: José Eduardo de Oliveira / Banca: Fabíola Manhas Verbi Pereira / Banca: Rodrigo Sequinel / Resumo: A produção de biodiesel a partir de Óleos e Gorduras Residuais (OGR), óleos brutos e outras matérias-primas com acidez elevada e alto teor de umidade, tem se tornado um desafio para a cadeia produtiva de biodiesel. Neste cenário surge como alternativa a hidroesterificação, processo que envolve duas etapas consecutivas: a hidrólise térmica seguida de esterificação o que permite o uso de qualquer matéria-prima graxa. Neste estudo foi avaliada a produção de biodiesel por hidroesterificação de óleo de palma bruto e de OGR. As reações de hidrólise foram conduzidas em reator de bancada de alta pressão e alta temperatura, utilizando-se planejamento fatorial 24 com ponto central. Para estimar os efeitos mais significativos na conversão percentual dos triacilgliceróis em ácidos graxos na reação de hidrólise, as variáveis avaliadas foram: razão molar água/óleo; temperatura; tempo; e velocidade de agitação. Tanto para óleo de palma como para o OGR, os efeitos mais significativos foram a temperatura e o tempo de reação. As condições ótimas obtidas na reação de hidrólise foram: razão molar água/óleo 100:1; temperatura de 250 °C; tempo de reação de 120 min; e agitação de 700 rpm. Os maiores rendimentos obtidos foram para o óleo de palma bruto 86,4% de ácidos graxos, enquanto para o OGR 95,7%. A conversão de ácidos graxos em ésteres metílicos para o óleo de palma bruto foi de 99,1% e para o OGR 98,0%. O processo de hidroesterificação é uma alternativa viável e sustentável na produção de bio... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The biodiesel production from waste cooking oil (WCO), crude oils and other raw materials with high acidity and low content of moisture has become a challenge for the supply chain of biodiesel. Therefore, an alternative to this scenario is the hydroesterification, process that involves two consecutive steps, hydrolyze followed by esterification, that allows the use of any raw fat material. In this study, was investigate the biodiesel production by hydroesterification of the crude palm oil and WCO. The reactions were conducted in a reactor of high pressure and temperature, using a 24 with central point design of experiment. To estimate the most significant effects on the conversion of triacylglycerides of free fatty acids in hydrolyze reaction, the variable water/oil molar ratio; temperature; time and; agitation were analyzed. The most significant effects for hydrolysis where temperature and time. The conditions of the process evaluated as excellent were, 100:1 water/oil molar ratio, 250 °C, 120 min and 700 RPM. In terms of conversion, the best result for palm oil was 86,4% of free fatty acids and for WCO 95,7%. The conversion of fatty acids to methyl ester was 99,1% of the crude palm oil and 98,0% for the WCO. The results of this study showed the hydroesterification process as a viable and sustainable alternative to production of biodiesel, since it facilitates the use of low added value raw materials and recycling of waste oils and fats. Likewise, the process contributes not... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Cláudio Angeli Sansígolo / Banca: Jose Claudio Caraschi / Banca: Elias Taylor Durgante Severo / Banca: Mario de Oliveira Neto / Banca: Adriana Lima Moro / Resumo: A indústria papeleira vem focando em estudos atuais que buscam alternativas para separar a madeira em seus componentes, celulose, hemiceluloses, lignina e extrativos, pois eles que escondem as diversas oportunidades da biorrefinaria integrando processos produtivos de combustíveis e produtos químicos a partir da biomassa. A solubilização das hemiceluloses por auto-hidrólise tem sido proposta como o primeiro passo da biorrefinaria. E os materiais extraídos com a auto-hidrólise (licores auto-hidrolisados) podem ser usados na produção de produtos químicos e biocombustíveis. Assim, este trabalho avaliou o efeito da temperatura e do tempo na auto-hidrólise da serragem do Eucalyptus urograndis e do Eucalyptus grandis para obtenção de possíveis dados cinéticos do comportamento dos componentes químicos (extrativos, lignina, holocelulose, celulose e hemiceluloses) e ainda o rendimento e o índice de cristalinidade, visando estabelecer os pontos de máxima extração das hemiceluloses do material pré-hidrolisado. Os experimentos foram realizados em amostras de serragem de E. urograndis e do E. grandis tidas como controle (não-hidrolisadas) e pré-hidrolisadas. O material foi auto-hidrolisado em minirreatores em diferentes temperaturas (110, 130, 150, 170 e 190 °C) até atingir os diferentes tempos (0, 5, 15, 30, 60, 120 e 150 minutos). Em cada reator foi usada à relação licor:madeira (10:1 L:kg de madeira seca). Os resultados mostraram que as variáveis (temperatura e tempo) influenciam no rendimento; com a diminuição do teor de lignina da serragem auto-hidrolisada ocorreu um aumento do teor de extrativos; apenas uma pequena quantidade de celulose foi removida em comparação às hemiceluloses e uma rápida diferença ocorreu no índice de cristalinidade da celulose, entre os tratamentos. Concluiu-se que com a auto-hidrólise da serragem de E. urograndis e do E. grandis é possível ... / Abstract: The paper industry has been focusing on current studies that seek alternatives for separating wood into its components, cellulose, hemicellulose, lignin and extractives; they hiding the various biorefinery opportunities by integrating production processes of fuels and chemicals from biomass. The solubilization of hemicelluloses by auto-hydrolysis has been proposed as the first step in biorefinery. And the extracted materials with autohydrolysis (auttohydrolysed liquors) can be used to produce biofuels and chemicals. Thus, this study evaluated the effect of temperature and time in autohydrolysis of Eucalyptus urograndis and Eucalyptus grandis possible to obtain kinetic data on the behavior of chemicals (extractives, lignin, holocellulose, hemicelluloses and cellulose) and also income and crystallinity index, to establish the points of maximum extraction of hemicelluloses prehydrolysed material. The experiments were performed in E. urograndis and E. grandis samples taken as a control (non-hydrolyzed) and prehydrolyzed. The material was autohydrolyzed minirreatores at different temperatures (110, 130, 150, 170 and 190 °C) to achieve different times (0, 5, 15, 30, 60, 120 and 150 minutes). In each minireactor was used to liquor ratio: wood (10: 1 L: kg dry wood). The results showed that the variables (temperature and time), influence on the yield; with decreasing lignin content of the sawdust was autohydrolyzed an increase in the extractives content; only a small amount of cellulose is removed compared hemicelluloses and a quick difference occurred in the cellulose crystallinity index between treatments. It is concluded that with E. urograndis and E. grandis sawdust autohydrolysis can drastically affect treatment without lignin and cellulose. / Doutor

Orientador: Cláudio Cabello / Banca: Waldemar Gastoni Venturini Filho / Banca: Manoel Lima Menezes / Resumo: O etanol no Brasil representa uma fonte alternativa de energia fortemente empregada como bicombustível, em mistura à gasolina como etanol anidro ou diretamente como álcool carburante hidratado. Há diversas matérias primas capazes de fornecer carboidratos para ser convertidas em etanol por processo fermentativo, sendo a cana-de-açúcar a mais utilizada em escala industrial. Existem outras fontes que podem ser empregadas de forma alternativa, considerando fatores como produtividade, condições edafoclimáticas e aspectos sócio-econômicos. Desta maneira, a mandioca está entre várias matérias primas existente para ser utilizada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de etanol a partir de substratos de mandioca com diferentes concentrações de carboidratos assimiláveis. O experimento foi conduzido em um delineamento fatorial com quatro fatores: tempo de fermentação (0, 1, 2, 4, 6, 8 e 10 horas) x leveduras de Saccharomyces cerevisae (Y670 e Y904) x micro-aeração (com e sem) x concentração de sólidos solúveis (180, 220 e 260 g L-1). Na produção do hidrolisado de mandioca através de processo enzimático, foi utilizado um reator de aço inox com agitação e controle de temperatura e capacidade de 18 litros. Uma suspensão de fécula de mandioca e água a 30% de matéria seca foi preparada e utilizou-se as enzimas Liquozyme 300L KNU/g (0,5kg t-1 amido, 90-95ºC, pH 6,0, 1 hora com agitação constante) e Saczyme 750L AGU/g (1kg t-1 amido, 60-65ºC, pH 4,0, 24 h com agitação constante). O hidrolisado obtido foi caracterizado quanto ao perfil e concentração de açúcares e, posteriormente, foi diluído para as concentrações nos ensaios. Os hidrolisados nas diferentes concentrações de sólidos solúveis foram acondicionados em erlenmeyers de 500 mL e procedeu-se a inoculação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Ethanol in Brazil represents an alternative source of energy heavily used as biofuel in the blend anhydrous ethanol or gasoline as directly as fuel alcohol hydrated. There are various raw materials capable of supplying carbohydrates to be converted into ethanol by fermentation process, and the cane sugar most used at industrial scale. There are other sources that can be used alternatively, considering factors such as productivity, environmental conditions and socio-economic aspects. Thus, cassava is among several existing raw materials to be used. The aim of this study was to evaluate the production of ethanol from cassava substrates with different concentrations of digestible carbohydrates. The experiment was conducted in a factorial design with four factors: fermentation time (0, 1, 2, 4, 6, 8 and 10 hours) x yeast Saccharomyces cerevisiae (Y670 and Y904) x micro-aeration (with and without) x soluble solids concentration (180, 220 and 260 g L-1). In the hydrolyzate of cassava production by enzymatic process, we used a stainless steel reactor with stirring and temperature control and capacity of 18 liters. A suspension of tapioca starch and water to 30% dry matter was prepared and used... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Célia Maria Landi Franco / Banca: Marney Pascoli Cereda / Banca: Silene Bruder Silveira Sarmento / Banca: Eleni Gomes / Banca: Mieko Kimura / Resumo: Para auxiliar o entendimento da estrutura semicristalina de grânulos de amido, o 'annealing' e as hidrólises ácida e enzimática de amidos granulares podem ser empregados. Este trabalho teve o objetivo de utilizar estes tratamentos para obter maiores informações sobre a estrutura granular de amidos de diferentes fontes botânicas, além de compreender o mecanismo de reorganização da estrutura granular provocada pelo 'annealing. Amidos de milho normal, milho ceroso, mandioca, mandioquinha-salsa e batata foram isolados e caracterizados quanto a sua composição química, distribuição dos comprimentos de cadeias ramificadas da amilopectina, difração de raios-X, propriedades de pasta e propriedades térmicas. Suspensões de amidos nativos (5% p/v) foram submetidas ao 'annealing' à temperatura de 2 a 3 ºC menores que as temperaturas de início de gelatinização de cada amido, por 24 horas. Após 'annealing', os amidos foram avaliados quanto às suas características morfológicas (microscopia óptica, SEM e microscopia a laser confocal), teores de amilose, distribuição dos comprimentos de cadeias ramificadas da amilopectina, difração de raios-X, massa molar da amilopectina, propriedades térmicas e suscetibilidade às hidrólises enzimática (alfa-amilase e amiloglucosidase) e ácida. Os amidos submetidos à hidrólise enzimática ou ácida (em diferentes tempos) foram também avaliados quanto ao teor de amilose, massa molar da amilopectina, SEM, distribuição dos comprimentos de cadeias ramificadas da amilopectina, difração de raios-X e propriedades térmicas. O amido de mandioquinha-salsa apresentou características estruturais diferentes das apresentadas pelos outros amidos. Como o amido de batata, este amido apresentou polimorfismo tipo B e altas proporções de cadeias laterais muito longas (DP > 37) da amilopectina, o que pode ter superestimado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: To help understanding the semi-crystalline structure of starch granules, the annealing, the enzymatic and acid hydrolysis can be performed. Objectives of this study were to use these treatments to obtain more information about the granular structure of starches from different botanical sources, and help comprehend the starch granular reorganization mechanism provoked by annealing. Normal corn, waxy corn, cassava, Peruvian carrot and potato starches were isolated and characterized regarding their chemical compositon, amylopectin branch-chain length distribution, X-ray diffraction, pasting properties and thermal properties. Starches suspensions (5% w/v) were subjected to annealing for 24h at 3 ºC below the onset gelatinization temperatures of each starch. After annealing, the starches were evaluated regarding their morphological characteristics (optical microscopy, SEM, laser confocal microscopy), amylose content, amylopectin branch-chain length distribution, X-ray diffraction, amylopectin molar mass, thermal properties and susceptibility to enzymatic hydrolysis (alpha-amylase and amiloglucosidase) and acid hydrolysis. The starches subjected to enzymatic and acid hydrolysis (at different times) were also evaluated regarding their amylose content, amylopectin molar mass, SEM, amylopectin branch-chain length distribution, X-ray diffraction and thermal properties. Peruvian carrot starch had structural characteristics different of that of the other starches. As potato starch, it displayed a B-type Xray diffraction pattern and high proportion of very long amylopectin branch-chains (DP 37), which may have overestimated the apparent amylose content of these starches. However, the Peruvian carrot starch also displayed a high amount of short amylopectin branch-chains (DP 6-12). Normal corn and waxy corn starches displayed an A-type pattern and cassava starch displayed a CA-type... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Sandra Regina Pombeiro Sponchiado / Banca: Rubens Monti / Banca: Célia Maria Araújo Galvão / Resumo: Com a crescente demanda por fontes alternativas de combustíveis, a produção de etanol a partir de materiais lignocelulósicos torna-se uma opção interessante. Esse processo permite o aumento da produção de etanol sem a necessidade de crescimento da área plantada dos cultivares utilizados. Para a produção do etanol celulósico é necessário o fracionamento da biomassa de forma a disponibilizar a maior quantidade de carboidratos possível para o processo de fermentação alcoólica, porém essa biomassa precisa de um pré-tratamento para desorganizar a estrutura recalcitrante do material. Neste sentido, o principal objetivo deste projeto foi avaliar os métodos de pré-tratamentos alcalino, utilizando hidróxido de cálcio, e hidrotérmico, utilizando água, nos bagaços de cana-de-açúcar in natura (obtido diretamente da moenda) e explodido (submetido a explosão a vapor). Foram testados os tempos de 7, 30 e 60 minutos em ambos os tratamentos a uma temperatura de 120 °C em autoclave. Foram realizados planejamentos fatoriais completos a fim de analisar a influência do hidróxido de cálcio e do tempo no desempenho da hidrólise, quantificando a liberação de glicose e açúcares redutores totais (ART). Dessa maneira foram realizadas análises da composição química do bagaço pré-tratado a fim de avaliar uma possível correlação entre as modificações na estrutura do material e a eficiência da hidrólise. Os resultados mostraram que os melhores rendimentos foram obtidos com o bagaço in natura pré-tratado com hidróxido de cálcio em todos os tempos testados, a hidrólise enzimática desse material resultou em um rendimento mais alto, de 3,2 a 4,3 vezes, em comparação com a hidrólise no bagaço in natura sem pré-tratamento. Um novo planejamento foi realizado, delineamento composto central superfície resposta, para determinar as... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Due to the growing demand for alternative sources of fuel, ethanol production from lignocellulosic materials became an interesting option. This process allows the increase of ethanol production without the need of growth of the planted area of the cultivars used. For the production of cellulosic ethanol is necessary to fractionate the biomass to provide the largest possible amount of carbohydrates to ethanol fermentation process, but this biomass needs a pretreatment to disrupt the recalcitrant structure of the material. In this sense, the main objective of this project was to evaluate the methods of alkaline pretreatments, using calcium hydroxide, and hydrothermal,using water, in sugar cane bagasses in natura (obtained directly from the mill) and exploded (subjected to steam explosion). We tested different times (7, 30 and 60 minutes) in both treatments at a temperature of 120 °C in autoclave. Complete factorial designs were performed to examine the influence of calcium hydroxide and hydrolysis time performance by quantifying the release of glucose and total reducing sugars (TRS). Thus were analyzed the chemical composition of the pretreated bagasse to evaluate a possible correlation between changes in material structure and efficiency of hydrolysis. The results showed that the best yields were obtained with the in natura bagasse pretreated with calcium hydroxide at all times tested and the enzymatic hydrolysis increased from 3.2 to 4.3 fold compared to untreated in natura bagasse. A new schedule was conducted, a central composite design surface response, to determine the hydrolysis conditions which lead to maximal glucose release. In this step was done the hydrolysis of in natura bagasse subjected to alkaline pretreatment, with the addition of a nonionic surfactant (Tween 80). The best condition found in this optimization... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Marli Teixeira de Almeida Minhoni / Banca: Maria Cristina Teixeira Duarte / Banca: Meire Cristina Nogeura de Andrade / Resumo: A produção de bioetanol e de açucares a partir do caldo de cana gera como um dos subprodutos, o bagaço. Atualmente, esse último, uma biomassa industrial lignocelulósica, pode ser aproveitado para produção de etanol de segunda geração, desde que previamente submetido a processos hidrolíticos para gerar açúcares fermentescíveis. O objetivo deste trabalho foi estimar a produção de bioetanol a partir desta biomassa agroindustrial. Para tanto, foram utilizados os cogumelos Lentinula edodes, Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii e Pycnoporus sanguineus como potenciais fontes produtoras das enzimas lacase, manganês peroxidase e lignina peroxidase, capazes de hidrolisar o bagaço de cana-de-açúcar. As maiores atividades enzimática observadas para L. edodes, P. ostreatus, P. sanguineus e P. eryngii para lacase foram de 39,23 U-mL ao 25º dia de incubação, 2,5 U-mL e 80 U-mL ao 27º dia de incubação, e 16,45 U-mL ao 15º dia, respectivamente. As enzimas MnP e LiP não apresentaram resultados expressivos. A hidrólise enzimática do bagaço de cana in natura (32,17% de hemicelulose, 52,45% de celulose e 10,62% de lignina) e o bagaço de cana hidrolisado com H2SO4 7,0% (0,20% de hemicelulose, 68,82% de celulose e 25,33% de lignina) foram avaliados para cada conjunto enzimático obtido. Comparado aos demais, as enzimas produzidas pelo P. sanguineus incubado em bagaço in natura apresentaram uma melhor eficiência na conversão dos açúcares, com teor médio de 0,14 g-L de glicose. Embora os baixos teores de glicose determinada nesse trabalho, em relação com a literatura, pode-se afirmar que as enzimas lacase, manganês peroxidase e lignina peroxidase, demonstraram ter potencial hidrolítico, principalmente para as produzidas pelo fungo P. sanguineus / Abstract: The production of ethanol and sugar from sugarcane juice bagasse is generate byproduct. Currently, the bagasse, an industrial lignocellulosic biomass can be used for production of second generation ethanol, since when submitted to hydrolytic processes generate fermentable sugars. The objective of this study was to estimate the production of bioethanol from this agro biomass. Lentinula edodes, Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii and Pycnoporus sanguineus were used as potential sources producing enzymes laccase, manganese peroxidase and lignin peroxidase, capable of hydrolyzing the sugarcane bagasse. The highest activity of enzymes, observed for L. edodes, P. ostreatus, P. sanguineus and P. eryngii were to 39.23 U-mL laccase after 25 days of incubation, 2,5 U-mL and 80 U-mL after 27 days of incubation, and 16,45 U-mL on 15 day, respectively. MnP and LiP showed no significant results. The enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse in natura (32,17% hemicellulose, cellulose 52,45% and 10,62% lignin) and bagasse hydrolyzate with 7,0% H2SO4 (0,20% hemicellulose, 68,82% to 25,33% cellulose and lignin) were evaluated for each enzymatic obtained. Compared to others, the enzymes produced by P. sanguineus incubated in sugarcane bagasse showed better efficiency in getting glucose with an average grade of 0,14 g-L. Although low levels of glucose determined in this work, in relation to the literature, it can be stated that the enzymes laccase, manganese peroxidase and lignin peroxidase, demonstrated good hydrolytic potential, especially for those produced by the fungus P. sanguineus. / Mestre