Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-03Bitstream added on 2014-06-13T20:44:18Z : No. of bitstreams: 1 valsechi_oa_dr_rcla.pdf: 1004299 bytes, checksum: 381ccc9ec9057497c1d97d03515db578 (MD5) / A agroindustria sucroalcooleira do Brasil corresponde a 2,2% do Produto Interno Bruto (PIB) nacional e representa uma parcela significativa da economia, com tendencia ao crescimento em funcao da grande procura mundial por energias renovaveis a partir de biomassas. Um dos pontos a ser explorado visando o aumento geral das eficiencias industriais na obtencao de etanol e o controle das contaminacoes microbianas, especialmente as bacterias produtoras de acido latico (BAL). Esta pesquisa procurou aplicar uma metodologia que propiciasse um controle de tais microrganismos. Utilizaram-se as linhagens CCT4143; CCT4144; CCT4145; CCT4146 e FT038B de Lactobacillus fermentum que foram submetidas ao aquecimento gerado por radiacoes eletromagneticas (microondas) e aquecimento convencional. Verificou-se que ocorreu a eliminacao total de L. fermentum quando irradiadas com microondas (2450MHZ) em 9 segundos quando a temperatura atinge 58,3oC; ao passo que quando submetidas ao aquecimento convencional nesta mesma temperatura a diminuicao foi de 80% apos 10 minutos. O experimento foi acompanhado por contagem das unidades formadoras de colonias (UFC/mL) em meio MRS; quantificacao de acido latico mediante analise enzimatica e absorbancia por espectrofotometria com luz visivel (É=550nm), em meio MRS e mosto de caldo de cana-de-acucar. Concluiu-se que a eliminacao de L. fermentum mediante a aplicacao de calor e mais rapida e eficiente quando se utiliza irradiacao de microondas em detrimento ao aquecimento convencional. / Brazilian sugar and alcohol industry corresponds to 2,2% of Gross Domestic Products (GDP) and represents a significant part of the countryfs economy, with tending to grow due to the world-wide demand for recyclable biomass energies. One of the topics to be explored focusing on the general increase of the industrial efficiencies in ethanol productions, is the microbial contaminations control, principally lactic acid bacteria (LAB). This research tried to apply a methodology that attempted to control this microorganism. Strains CCT4143; CCT4144; CCT4145; CCT4146 and FT038B of Lactobacillus fermentum were submitted to heat generated by electromagnetic radiations (microwaves) as well as conventional heating. The cells of L. fermentum were quantified by gpour plateh methods in MRS medium. The lactic acid concentration was evaluated by enzymatic method and the biomass concentration by spectofotometry (É=550nm) in both MRS medium and sugar cane most. It was verified that total elimination of L. fermentum occurred when radiated with microwaves (2450MHZ) for 9 seconds at 58,3oC. Whereas when submitted to conventional heating at the same temperature, the reduction of the cells was only 80% after 10 minutes. Thus, it can be concluded that the control of L. fermentum by microwaves was faster and more efficient than the conventional heating treatment.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-03T17:36:10Z No. of bitstreams: 1 2016_LianaSoaresAlmeida_Parcial.pdf: 2359351 bytes, checksum: e93cfeffd7d4692f4d9152ec80260bfa (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-05-06T16:13:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LianaSoaresAlmeida_Parcial.pdf: 2359351 bytes, checksum: e93cfeffd7d4692f4d9152ec80260bfa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-06T16:13:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LianaSoaresAlmeida_Parcial.pdf: 2359351 bytes, checksum: e93cfeffd7d4692f4d9152ec80260bfa (MD5) / O poli(ácido lático) (PLA) é um polímero importante devido suas significativas propriedades como a biocompatibilidade e a biodegradabilidade. O H3PW12O40 (H3PW) suportado no carbono ativado (C) em diferentes concentrações foi utilizado na polimerização catalítica do D,L-ácido lático para formar o PLA. Os catalisadores foram caracterizados por diferentes técnicas a fim de confirmar a integridade do ânion de Keggin. A evidência da estrutura foi claramente comprovada através de dados espectroscópicos como FT-IR e de MAS RMN de 31P, os quais exibiram características intrínsecas ao ânion. A presença de microporos e mesoporos foi confirmada por análises de adsorção de nitrogênio a baixa temperatura. A estabilidade da cadeia polimérica foi observada por curvas termogravimétricas (TG) usando a temperatura da velocidade máxima de degradação (TD) a fim de determinar ótimas condições do produto (isto é, temperatura de reação a 180 oC por 15 h; 0,1% m/m de catalisador em relação à massa do D,L-ácido lático; 20% m/m de H3PW no carbono, calcinado a 400 ºC). O melhor catalisador foi reutilizado em mais três ciclos reacionais. O polímero obtido foi caracterizado por cromatografia de permeação em gel (GPC), difração de raios X (DRX), calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia de FT-IR, RMN de 1H e 13C, e rotação óptica específica ([]D25). A massa molar média do polímero foi de 17400 g mol-1. Um isômero esteroespecífico, o poli(L-ácido lático) (PLLA), foi obtido com aproximadamente 70% de seletividade provavelmente por um mecanismo de polimerização catiônica. A superfície do catalisador contendo 20% H3PW/C foi examinada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A análise comparativa do catalisador antes e depois das três reutilizações exibiu boa dispersão das partículas esféricas do H3PW e a presença de resíduos do polímero após o uso do catalisador, o qual pode agir como uma semente cristalina para o crescimento de novas cadeias poliméricas em cada um dos novos ciclos reacionais. Além disso, testes catalíticos utilizando sílica e alumina como suportes para o H3PW12O40 foram realizados. Com o auxílio das técnicas de RMN de 1H e 13C foi possível observar a formação da estrutura polimérica do PLA, a qual foi comprovada por padrões de DRX dos mesmos materiais. Os resultados de rotação óptica específica ([]D25) sugerem que os polímeros obtidos por catálise utilizando alumina pura ou como suporte para o H3PW apresentaram maior teor de caráter L do que aqueles obtidos a partir dos catalisadores análogos com carbono e sílica nas mesmas condições. / Poly(lactic acid) (PLA) is an important polymer because of its significant biocompatibility and biodegradability properties. Supported H3PW12O40 (H3PW) on activated carbon (C) at different loadings was utilized in the catalytic polymerization of D,L-lactic acid to form PLA. The catalysts were characterized by multiple techniques to confirm the integrity of the Keggin anion. The evidence of the structure was clearly proven by FT-IR and 31P MAS NMR spectroscopic data, which showed intrinsic features of the anion. The presence of micropores and mesopores was also confirmed by nitrogen adsorption analysis at low temperature. The stability of the polymer chain was monitored by thermogravimetric analysis (TG) using the temperature of the maximum velocity degradation (TD) to determine the optimal production conditions (i.e., reaction temperature at 180 ºC for 15 h; 0.1 wt.% of catalyst in relation to D,L-lactic acid mass; 20 wt.% loading of H3PW on carbon, calcined at 400 ºC). The obtained polymer was characterized by gel permeation chromatography (GPC), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), FT-IR, 1H/13C NMR spectroscopy, and specific optical rotation ([]D25). The average molar mass of the polymer was 17400 g mol-1. A stereo specific isomer, poly(L-lactic acid) (PLLA), was obtained with approximately 70% selectivity, probably by a mechanism of cationic polymerization. The surface of the catalyst with 20wt. % loading of H3PW/C was examined by scanning electron microscopy (SEM). The comparative analysis of the catalyst before and after three reutilizations showed good dispersion of the spherical particles of H3PW and the presence of the polymer after the use of the catalyst, which might act as a crystalline seed for the growth of new chains in each new reaction cycle. Beside this, catalytic tests using silica and alumina as supports for H3PW12O40 were performed. Using 1H and 13C NMR spectroscopy, it was possible to observe the formation of PLA polymeric structure, which was proven by XRD patterns of the same materials. The results of specific optical rotation ([]D25) suggested that catalyzed polymerization using pure alumina or supported H3PW showed L content higher than those obtained from analogous carbon and silica catalysts under the same conditions.

FERREIRA, B. B. A. Avaliação das resinas de troca iônica (Amberlite IRA 67 e IRA 96) para adsorção de ácido lático obtido a partir do glicerol em coluna de leito fixo. 2017. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-09-06T16:39:50Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_bbaferreira.pdf: 1592291 bytes, checksum: a041674e4739e7da0d43e620614264b2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-09-06T16:40:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_bbaferreira.pdf: 1592291 bytes, checksum: a041674e4739e7da0d43e620614264b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T16:40:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_bbaferreira.pdf: 1592291 bytes, checksum: a041674e4739e7da0d43e620614264b2 (MD5) Previous issue date: 2017-06-23 / Lactic acid is one of the main substances that can be obtained from the chemical conversion of glycerol via heterogeneous catalysis. Great attention has now been given to its use in the polymer industry. Monomers of the lactic acid molecule can be used for the production of poly lactic acid which has applications as biodegradable plastics. Thus, it is important to study and optimize lactic acid production, recovery and purification processes. A very promising technology in the separation and recovery of lactic acid consists of ion exchange chromatography, where ion exchange resins that can be easily regenerated are used. Of the advantages that the chromatography presents displays under other processes, it is possible to emphasize the reduction in the consumption of energy, volume of effluents and consumption of chemicals. The aim of this work was to perform a study on the adsorption of lactic acid (obtained from the conversion of glycerol resulting from the production of biodiesel) by ion exchange chromatography using Amberlite IRA 67 and IRA 96 resins. Adsorption isotherms were constructed at temperatures of 30 °C, 40 °C and 60 °C from the breakthrough curves obtained with different concentrations of lactic acid (40 - 160 g/L). With the data of lactic acid concentration for each studied condition, the adjustment of the adsorption isotherm model of Lamgmuir and Henry was made. Studies were also carried out on the separation and purification of a fixed bed column with lactic acid monocomponent solutions, glycerol monocomponent solutions, binary mixtures (lactic acid and glycerol) and real solution obtained from the chemical conversion of glycerol (via heterogeneous catalysis). The Linear Driving Force (LDF) model was used to reproduce the behavior of the breakthrough curves and to estimate mass transfer parameters using commercial gPROMS software. It was possible to conclude that the application of the proposed methodology for separation of lactic acid in fixed bed column presented better results when the temperature of 30 °C in both adsorbents. However, the Amberlite IRA 96 resin was the adsorbent that showed the best results regarding the adsorption capacity and recovery of the lactic acid after the elution step in the adsorption and desorption tests, presenting values of 33.1% (single-component solution), 34, 2% (binary mixture) and 22.9% (real solution). Both resins did not adsorb the glycerol and did not have affinity for this molecule. The model applied to obtain the simulated breakthrough curves for lactic acid under different concentration and temperature conditions predicted the experimental data well. / O ácido lático apresenta-se como uma das principais substâncias que pode ser obtida a partir da conversão química do glicerol via catálise heterogênea. Grande atenção tem sido dada atualmente à sua utilização na indústria de polímeros. Os monômeros da molécula de ácido lático podem ser usados para produção do poli ácido lático que tem aplicações como plásticos biodegradáveis. Assim, é importante o estudo e a otimização dos processos de produção, recuperação e purificação do ácido lático. Uma tecnologia bastante promissora na separação e recuperação de ácido lático consiste na cromatografia por troca iônica, onde são utilizadas resinas de troca iônica que podem ser facilmente regeneradas. Das vantagens que a cromatografia apresenta sob outros processos, pode-se destacar a redução no consumo de energia, volume de efluentes e consumo de químicos. O objetivo desse trabalho foi realizar um estudo sobre a adsorção de ácido lático (obtido da conversão do glicerol resultante da produção de biodiesel) por cromatografia de troca iônica pelas resinas Amberlite IRA 67 e IRA 96. Foram obtidas curvas de ruptura com diferentes concentrações de alimentação de ácido lático (40 - 160 g/L) e a partir delas foram construídas as isotermas de adsorção nas temperaturas de 30 °C, 40 °C e 60 °C. Com os dados de concentração de ácido lático para cada condição estudada, foi feito o ajuste do modelo de isoterma de adsorção de Lamgmuir e de Henry. Foram também realizados estudos sobre a separação e purificação em coluna de leito fixo com soluções monocomponentes de ácido lático, soluções monocomponentes de glicerol, misturas binárias (ácido lático e glicerol) e solução real obtida da conversão química do glicerol (via catálise heterogênea). O modelo de Força Motriz Linear (LDF) foi empregado para reproduzir o comportamento das curvas de ruptura e para estimar parâmetros de transferência de massa, utilizando o software comercial gPROMS. Foi possível concluir que a aplicação da metodologia proposta para separação do ácido lático em coluna de leito fixo apresentou melhores resultados quando foi utilizada a temperatura de 30 °C em ambos os adsorventes. Contudo, a resina Amberlite IRA 96 foi o adsorvente que mostrou melhores resultados quanto à capacidade de adsorção e recuperação do ácido lático após a etapa de eluição nos ensaios de adsorção e dessorção, apresentando valores de 33,1% (solução monocomponente), 34,2% (mistura binária) e 22,9% (solução real). Ambas as resinas não adsorveram o glicerol, não apresentando afinidade por esta molécula. O modelo aplicado para obtenção das curvas de ruptura simuladas para o ácido lático sob diferentes condições de concentração e temperatura, previu bem os dados experimentais.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-08-25T20:16:11Z No. of bitstreams: 1 2016_MarianeMarinoHenz.pdf: 3101536 bytes, checksum: aa8e8cb0daedd5410f0b9081873e2bb5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-06T16:34:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MarianeMarinoHenz.pdf: 3101536 bytes, checksum: aa8e8cb0daedd5410f0b9081873e2bb5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-06T16:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MarianeMarinoHenz.pdf: 3101536 bytes, checksum: aa8e8cb0daedd5410f0b9081873e2bb5 (MD5) / A tendência a favor da sustentabilidade faz com que cresça o interesse pela química verde e o desenvolvimento de processos ambientalmente amigáveis, seja pela reutilização de resíduos industriais, ou ainda utilizando a catálise heterogênea. Nesse sentido, esse trabalho visa a modificação do catalisador heteropoliácido homogêneo, H3PW12O40 (HPW), com a inserção de estanho em sua estrutura secundária, com o intuito de tornar o catalisador heterogêneo, para posterior aplicação nas reações de esterificação do ácido lático. Os catalisadores foram preparados via troca iônica clássica em solução aquosa com cátions Sn(II) e por uma nova rota sintética, sem a utilização de solventes, a qual consiste em uma reação em estado sólido entre estanho metálico e HPW. Em ambos os casos, análises de espectroscopia no IV e DRX evidenciaram que a estrutura de Keggin do HPW foi preservada e a inserção do estanho acarretou no aumento do número de sítios ácidos (1,003 mmolg-1) quando comparado ao HPW comercial (0,959 mmolg-1). Todos os materiais preparados se mostraram ativos nas reações de esterificação do ácido lático com metanol, etanol, octanol e álcool benzílico, apresentando valores de conversão e seletividade superiores aos reportados na literatura. Contudo, os melhores resultados foram obtidos com os catalisadores preparados em estado sólido nas reações com octanol, apresentando valores de 95% de conversão e 100% de seletividade do éster em 2 horas de reação à 80 °C, utilizando a razão molar de 1:6 (ácido:álcool). O que indica que o mecanismo de reação da catálise heterogênea é influenciado pelo tamanho da cadeia do álcool. Os cálculos de atividade catalítica (TON) também confirmaram a maior atividade dos catalisadores preparados pelo novo método, evidenciando que a preparação mais ambientalmente amigável apresenta grande potencial para aplicação industrial, estando de acordo com os preceitos da química verde. __________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Trend towards sustainability makes the interest in green chemistry and the development of environmentally friendly processes grows, either by reuse of industrial waste, or yet using the heterogeneous catalysis. Thus, the main purpose of this work is the modification of the homogenous heteropolyacid catalyst, H3PW12O40 (HPW), with tin insertion into its secondary structure, in order to make it a heterogeneous catalyst, for subsequent application in the esterification reactions of lactic acid. The catalysts were prepared via classical ion exchange with Sn (II) in aqueous solution and by a new synthetic route without the use of solvents, which consists of a solid-state reaction between metallic tin and HPW. In both cases, FT-IR and XRD measurements evidenced that the Keggin structure of HPW has been preserved and tin insertion provided an increase in the number of acid sites (1.003 mmolg-1) when compared to commercial HPW (0.959 mmolg-1). All materials ware active in lactic acid esterification with methanol, ethanol, octanol and benzyl alcohol, showing higher values of conversion and selectivity than those reported in the literature. Nevertheless, the best results were obtained with the catalysts prepared in solid-state reactions with octanol, reflecting in values of 95% conversion and 100% selectivity to ester in just 2 h of reaction at 80 °C, using a molar ratio of 1:6 (acid:alcohol). This indicates that the heterogeneous catalysis reaction mechanism is influenced by the size of alcohol chain. The catalytic activity calculations (TON) also confirmed the higher activity for the catalysts prepared by the novel method, indicating that the more environmentally friendly preparation has great potential for industrial application and it is in accordance with the principles of green chemistry.

Orientador: Marney Pascoli Cereda / Coorientador: Gilvan Wosiacki / Banca: José Renato Cagnon / Banca: Marcia Miguel Castro Ferreira / Banca: Olivier Vilpoux / Banca: José Luis Agapito Fernandes / Resumo: A produção de fécula de mandioca fermentada e seca ao sol (polvilho azedo) em alguns países da América do Sul, citada na literatura, é um exemplo de geração da propriedade funcional denominada auto-expansão. O polvilho azedo é empregado na elaboração de produtos alimentícios em caráter comercial. Estudos da propriedade de expansão do polvilho azedo possibilitaram concluir que a exposição de fécula de mandioca tratada com ácido lático a radiação ultravioleta (UV)* é capaz de promover o aparecimento dessa propriedade. No presente trabalho propõe-se o desenvolvimento de féculas de mandioca auto-expansíveis modificadas por processo químico simplificado se comparado à obtenção do polvilho azedo ou da fécula tratada com ácido lático e irradiada com UV. Esse processo consta da oxidação da fécula de mandioca com solução de permanganato de potássio e posterior suspensão dessa fécula em solução de ácido lático. As amostras secas em estufa são lavadas para remoção do excesso de reagentes. As lavagens não... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The production of fermented and sundried cassava starch (cassava sour starch) in some countries of South America, as described in the literature, is an example of generation of the functional property denominated expansion ability (auto-expansion). In Brazil, this fermented starch is commercially employed in the production of several food products. Studies about physico-chemical characteristics of cassava sour starch indicated that UV-irradiation of lactic acid treated cassava starch* generated modified starches that expanded just as cassava sour starch. In the present work the development of chemically modified cassava starch is proposed by a chemical process less complex than that employed on the production of cassava starches presenting expansion ability (cassava sour starch or UV-irradiated lactic acid treated cassava starch). This process involves previous oxidation of native cassava starch with potassium permanganate, followed by suspension in lactic acid solution. The samples are oven-dried before or after being washed to promote the removal of excess reagents. Washings do not influence the expansion of the modified samples. Oxidized starches described in the literature form clear and low viscosity pastes and are used mainly at the textile and paper industry. Their expansion property, however, was never... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Profª. Drª. Thais Helena Sydenstricker Flores-Sahagun / Coorientador: Drª. Andreza Maria Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 03/08/2016 / Inclui referências : f. 53-62 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Polímeros biodegradáveis têm sido cada vez mais estudados pela comunidade científica, pois além de apresentarem melhores condições de degradação que os polímeros convencionais, estes polímeros podem ser utilizados, para aplicações em áreas biomédica e farmacêutica, dentre outras áreas. Dentre inúmeros polímeros biodegradáveis, o poli(ácido-L-lático) (PLLA) merece posição de destaque, pois apresenta um processo de degradação completo sem conferir adversidades ao organismo vivo ao qual está implantado. No entanto, sua elevada hidrofobicidade, seu alto módulo de rigidez e baixa deformação plástica impossibilitam seu uso em várias aplicações. O glicerol, subproduto da produção do biodiesel e gerado em grandes volumes, apresenta potencial para participar de reações de polimerização com o PLLA, pois apresenta três grupamentos hidroxílicos, que lhe conferem boa reatividade. Nesse contexto, o objetivo da presente pesquisa consistiu na obtenção das rotas de síntese para o PLLA e um copolímero de PLLA e glicerol, através da técnica de polimerização em massa e em solução, utilizando-se octanoato de estanho-II para promover as reações de polimerização por abertura de anéis através de cicloadições de monômeros, para posterior produção de blendas poliméricas biodegradáveis. Análises de espectroscopia na região do infravermelho evidenciaram a formação de poliésteres, análises termogravimétricas confirmaram a formação de materiais com melhor estabilidade térmica quando comparados ao monômero, análises de DSC confirmaram a miscibilidade das duas fases envolvidas na blenda, observou-se ainda que a Tg reduz à medida que o PLLA-Estrela é adicionado na composição da blenda; medidas de ângulo de contato confirmaram a obtenção de materiais mais hidrofílicos que o PLLA; observou-se através de ensaios de tração, aumento da deformação sofrida pelas amostras até sua ruptura e como consequência, a diminuição da rigidez do material. A realização de processo biomimético confirmou a formação prévia de fosfatos de cálcio sobre a superfície das amostras, através de análises de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva, levando às conclusões que o material apresenta condições de ser utilizado em engenharia regenerativa de tecidos ou na forma de implantes ósseos. Palavras-chave: PLLA, glicerol, blendas, copolímeros, membranas biodegradáveis flexíveis, parâmetros de síntese. / Abstract: Biodegradable polymers have been increasingly studied by the scientific community because of its best conditions of degradation compared to conventional polymers and also, due to their potential use in biomedical and pharmaceutical areas, among other areas. Among numerous biodegradable polymers, poly (L-lactic acid) (PLLA) calls attention because it presents a complete degradation process without any harm to the living organism to which it is implanted. However, its high hydrophobicity, high rigidity and low plastic deformation makes impossible its use in several applications. Glycerol, byproduct of the biodiesel production and generated in high volumes, has the potential to participate in polymerization reactions with PLLA, because it presents three hydroxylic groups in its structure, which gives good reactivity. In this context, the objective of the present research was to obtain synthesis routes for PLLA and a copolymer of PLLA and glycerol, by bulk and solution polymerization techniques, using Tin-octanoate-II to promote reactions of ring opening polymerization (ROP) by cycloadditions of monomers, for subsequent production of biodegradable polymer blends. Spectroscopy analysis in the infrared region showed the formation of polyesters, thermogravimetric analyses confirmed a higher thermal stability of the prepared materials when compared to the monomer; DSC analysis confirmed the miscibility between the phases presents in the blend, as PLLA-3-Arm is added to the blend composition it can be observed a tendency of the decrease in the Tg the measure; the contact angle measurements confirmed that more hydrophilic materials than PLLA were obtained; tensile tests showed that all samples presented a much higher deformation than PLA and lower rigidity.. The biomimetic process confirmed the formation of calcium phosphates on the surface of samples through analysis of scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy, leading to the conclusions that the material presents conditions to be used in regenerative tissue engineering or in the form of bone implants. Keywords: PLLA, glycerol, blends, copolymers, biodegradable flexible membranes, synthesis parameters.

Orientador: Dejanira de Franceschi de Angelis / Coorientador: Alexandre Nunes Ponezi / Banca: Clóvis Parazzi / Banca: Jonas Contiero / Banca: Jorge Hori / Banca: Luciana Fontes Coelho / Resumo: Neste trabalho avaliou-se a produção de ácido lático por bactérias isoladas de alimentos deteriorados e da agroindústria. As cepas foram isoladas e purificadas pela técnica de diluição seriada e plaqueamento por superfície, utilizando solução salina e meio MRS sólido com adição de actidiona 0,5% e CaCO3 0,3%, respectivamente. As fermentações foram conduzidas em frascos do tipo Schott, em meios MRS e MRS modificado com 40% de glicose, com e sem ajuste do pH, a temperatura de 35°C ± 2°C por 96h. O inoculo foi padronizado a O.D. de 0,08 a 0,1, 625nm. Durante as fermentações foram avaliados o consumo da glicose (g.L-1), o crescimento microbiano (UFC.mL-1), a produção de ácido lático (g.L-1), o rendimento (YP/S) % e a produtividade (g/L.h-1). As análises de quantificação do ácido lático foram realizadas por Lactímetro® e por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A maior produção de ácido lático (15,60 g.L-1) foi obtida pela Cepa 22 em MRS modificado com um rendimento (YP/S) de 39,0 % e produtividade de 0,41 g/L.h-1. Nas fermentações em biorreator a maior produção de ácido lático (18,23 g.L-1) foi obtida pela Cepa 16 em MRS com um rendimento (YP/S) de 91,13 % e produtividade de 3,31 g/L.h-1. As cepas 16 e 22 foram identificadas como gênero Enterococcus / Abstract: This work evaluated lactic acid production by isolated bacteria from spoiled food and agroindustry. Strains were isolated and purificated by serial dilution in sterile saline solution and platings in MRS agar with 0.5% actidione and 0.3% of CaCO3. Fermentations were performed in MRS media and MRS modified media with glucose 40%, with and without pH adjustment at temperature 35°C ± 2°C for 96h. The inoculum was standardized OD 0.08 to 0.1 at 625nm. The consumption of glucose (g.L-1), microbial growth (CFU. mL-1), lactic acid production (g.L-1), yield (YP/S)% and productivity (g/L.h-1) were determined during fermentations. Lactic acid quantification were performed by Lactimeter® and high performance liquid chromatography (HPLC). The higher lactic acid content observed was (15.60 g.L-1) strain 22 in MRS modified media with a yield (YP/S) of 39.0 % and productivity of 0.41 g/L.h-1. In fermentations by bioreactor the higher lactic acid content observed was (18.23 g.L-1) strain 16 in MRS media with a yield (YP/S) of 91.13% and productivity of 3.31 g/L.h-1. The strains 16 and 22 were identified like genus Enterococcus / Doutor

Orientador: Jonas Contiero / Coorientador: Luciana Fontes Coelho / Banca: Sandra Helena da Cruz / Banca: Ranulfo Monte Alegre / Resumo: O ácido lático é um ácido orgânico amplamente utilizado em vários setores da indústria mas atualmente tem recebido grande atração uma vez que pode ser usado na produção de plásticos renováveis e biodegradáveis a partir do ácido polilático (PLA). Além disso, por serem biorreabsorvíveis, os biopolímeros de PLA podem ser empregados na medicina, na regeneração de tecidos, suturas, fixações de fraturas, reposição óssea, reparo de cartilagem, fixação de ligamentos e implantes. Neste trabalho foram analisadas três fontes de carbono (sacarose PA, caldo de cana e soro de queijo) e quatro fontes de nitrogênio (água de maceração de milho - AMM, autolisado de levedura, extrato de levedura e farinha de algodão - Pro-floo®) para a produção de L(+)-ácido lático utilizando-se o micro-organismo Lactobacillus casei Ke11. Para isto foi utilizado delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x4, com quatro repetições. Os dados obtidos foram então submetidos à análise de variância pelo teste F e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Quando a sacarose foi suplementada com extrato de levedura foram obtidos ótimos valores para produção de L(+)-ácido lático e rendimento (87,09 g/L e 88%, respectivamente). O Planejamento de Plackett-Burman foi realizado com as variáveis sacarose, extrato de levedura, porcentagem de inóculo, fosfato de potássio, sulfato de magnésio, sulfato de manganês, acetato de sódio, citrato e Tween 80. As variáveis que tiveram efeito significativo na produção de L(+)-ácido lático foram o extrato de levedura, a porcentagem de inoculo e o Tween 80. Um delineamento composto central rotacional (DCCR) foi realizado, utilizando essas três variáveis significativas e a sacarose, com a qual foi possível concluir, pelas análises das superfícies de resposta, que para a obtenção de maior concentração de L(+)-ácido lático e menor concentração... / Abstract: The lactic acid is a organic acid widely used in various industry sectors but currenty has received great interest since it can be used in the production of renewable and biodegradable plastics made from polylactic (PLA). Moreover, it can be bioresorbable, PLA biopolymers can be used in medicine, tissue regeneration, sutures, fixation of fractures, bone replacement, repair cartilage, ligament fixation and implants. In this paper three carbon sources (sucrose PA, sugarcane juice and cheese whey) and four nitrogen sources (corn steep liquor - CSL, yeast autolyzade, yeast extract and cottonseed meal -Pro-floo®) were analyzed for the L(+)- lactic acid production by Lactobacillus casei Ke11. A completely randomized design was used in 3x4 factorial with four replications. The results were then subjected to analysis of variance by F test and the means were compared by Tukey test at 5% probability. When the sucrose and yeast extract were used great results of L(+)-lactic acid production and yield were obtained (87,09 g/L and 88%, respectively). The Plackett-Burman planning was performed with the variables sucrose, yeast extract, percentage of inoculum, potassium phosphate, magnesium sulfate, manganese sulfate, sodium acetate, citrate and Tween 80. Tha variables that increase the L(+)-lactic acid production were the yeast extract, percentage of inoculum and Tween 80. A rotational central composite experimental design (DCCR) was made by using these three significant variables and sucrose, then is possible to conclude by observing the response surfaces that to obtain a greater amount of L(+)-lactic acid production and a smaller amount of residual sucrose the parameters of sucrose, yeast extract and percentage of inoculum should be 120 g/L, 40 g/L and 10%, respectively. The validation of the optimized medium was carried out in a shaker fermentation and the values obtained were: 112, g/L of L(+)-lactic acid production, 4,76 g/L/h of productivity and... / Mestre

Orientador: Jonas Contiero / Coorientador: Luciana Fontes Coelho / Banca: Edwil Aparecida de Lucca Gattas / Banca: Sandra Helena da Cruz / Resumo: O presente trabalho apresenta um estudo sobre a produção de L(+) ácido lático por Lactobacillus rhamnosus B 103 utilizando diversas estratégias fermentativas com o objetivo de aumentar a produção. Foram também realizados estudos sobre o processo de purificação do ácido em questão. Foi utilizado o meio otimizado, essencialmente composto por resíduos da agroindústria: 60,00 g/L de lactose de soro de queijo (90,00 g/L de açúcares redutores totais), 45,00 mL/L de água de maceração de milho, 1,00 mL/L de Tween 80 e 0,075 g/L de sulfato de manganês. Foram realizados 4 tipos de fermentações em batelada: batelada simples, batelada alimentada por fluxo constante, batelada alimentada por pulso e batelada alimentada por pH-stat. Foram estudados os parâmetros cinéticos, de produção e produtividade. A fermentação com melhores resultados foi a batelada alimentada por pH stat, quando o meio de alimentação foi composto exclusivamente por resíduos da agroindústria (soro de queijo e água de maceração de milho). A produção foi de 143,70 g/L e a produtividade, para ácido lático, em 24, 48 e 96 horas foram 2,70; 2,25 e 1,49 g/L/h respectivamente. Para a fermentação em batelada a produção foi de 57,00 g/L, para a batelada alimentada por pulso foi de 98,90 g/L e para a batelada alimentada com fluxo constante foi de 80,45 g/L. Para a extração e purificação do ácido lático foram realizados estudos utilizando carvão ativado, troca iônica, nanofiltração e filtração à vácuo utilizando carvão ativado e celite. A dupla filtração à vácuo utilizando carvão ativado e celite apresentou melhor recuperação de ácido lático (71%), relação açúcares redutores/ácido lático de 0,5% e 100% de remoção de proteínas / Abstract: This work presents study of production of L(+) lactic acid by Lactobacillus rhamnosus B 103 using different fermentative strategies with the aim of increase the production by fed batch fermentation. The study about the purification process of the lactic acid was also made. Optimized medium used was essentially composed of agribusiness residues: 60,00 g/L of lactose from whey (90,00 g/L of total reducing sugars), 45,00 mL/L of corn steep liquor, 1,00 mL/L of Tween 80 and 0,075 g/L of manganese sulfate. Four different kinds of batch fermentation were made: simple batch, constant feed rate fedbatch, pulse fed-batch and pH stat. The kinetic parameters of production and productivity were investigated during this study too. The best fermentation was the pH stat with feed medium containing only whey and corn steep liquor. The production was 143,70 g/L and the productivity for lactic acid in 24, 48 and 96 hours were 2,70; 2,25 and 1,49 g/L/h respectively. For the batch process the production was 57,00 g/L, for pulse fed-batch was 98,90 g/L and for constant feed fed-batch was 80,45 g/L. For extraction and purification of lactic acid different process were studied too: activated carbon, ion exchange, ultrafiltration, nanofiltration and vacuum filtration using activated carbon and celite. The double vacuum filtration using activated carbon and celite was the best process with recovery of lactic acid of 71%, lactic acid and reducing sugars relation of 0,5% and 100% of protein remotion / Mestre

Neste estudo, foram utilizadas três estratégias para a síntese de copolímeros enxertados de polibutadieno hidroxilado (PBLH) e poli(etileno-1-buteno) hidroxilado (PE-OH) com poli(ácido lático) (PLA). Primeiramente, foi realizada a síntese do PE-OH pela hidrogenação via diimida do PBLH, e então foram realizadas as reações de copolimerização. A primeira estratégia de copolimerização utilizada foi a policondensação de L-ácido lático in situ, que consiste na policondensação de ácido lático em presença de PBLH e PE-OH. Esta estratégia levou obtenção de produtos baixa incorporação de ácido lático (< 32% molar). A segunda estratégia utilizada foi a de acoplamento de PBLH e PE-OH com PLA sintetizado previamente. Para isso, foram utilizadas duas metodologias de esterificação, uma empregando o catalisador SnCl2.2H2O e outra empregando DCC e DMAP. Nas condições estudadas, não foi possível a formação somente de copolímeros, pois, além do acoplamento de PBLH e PE-OH com PLA, ocorreu acoplamento entre cadeias de PLA e outras cadeias não acoplaram. A terceira estratégia empregou PBLH e PE-OH como macroiniciadores para a polimerização por abertura de anel de lactídeo (ROP) e mostrou-se a mais promissora, pois existe a certeza de que todas as cadeias de PLA estão acopladas ao PBLH e PE-OH, já que estes são os macroiniciadores para a polimerização. Foi realizada a caracterização dos produtos por RMN 1H, GPC, TGA, DSC, DOSY, MEV e reometria. Por ROP, foram obtidos copolímeros com massa molar entre 9000 e 21000 gmol-1 (GPC), com massa molar dos blocos de PLA entre 1200 e 2200 gmol-1 (RMN 1H), contendo de 30 a 55% molar de PLA em rendimentos de 64 a 96%. / In this study, three strategies were used for synthesis of grafted copolymers of hydroxy terminated polybutadiene (HTPB) and poly(ethylene-butene-1) hydroxylated (PE-OH) with poly(lactic acid) (PLA). Firstly, PE-OH was synthesized via the diimide hydrogenation of HTPB, and then were performed copolymerization reactions. The first copolymerization strategy employed the polycondensation of L-lactic acid in the presence of HTPB and PE-OH. This strategy led to products with low incorporation of lactic acid (< 32 % molar). The second strategy was the coupling of HTPB and PE-OH with previously synthesized PLA. In this case, two esterification methods were performed, using SnCl2.2H2O as catalyst and DCC/DMAP. This strategy was no efficient since a mixture of products was obtained consisting in coupled HTPB and PE-OH with PLA chains, coupled PLA-PLA chains and uncoupled chains. The third strategy employed HTPB and PE-OH macroinitiator for ring-opening polymerization of (L and D) lactide and was found to be the most promising because there is the certainty that all the chains of PLA are coupled to HTPB and PE-OH. We performed the characterization of the products by 1H NMR, GPC, TGA, DSC, DOSY, SEM and rheometer. By ring-opening copolymerization were obtained copolymers with molecular weight between 9000 and 21000 gmol-1 (GPC), with molecular weight of PLA blocks from 1200 to 2200 gmol-1 (1H NMR), containing from 30 to 55% PLA, with molar yields 64-96%.