Submitted by MAGNUN ANTONIO PENARIOL DA SILVA null (penariol@fca.unesp.br) on 2017-03-20T14:07:54Z No. of bitstreams: 1 TESE FINAL MAGNUN.pdf: 1184516 bytes, checksum: 33f0c41c91f8f4d05c677615ccd2d145 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-22T13:27:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_map_dr_bot.pdf: 1184516 bytes, checksum: 33f0c41c91f8f4d05c677615ccd2d145 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T13:27:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_map_dr_bot.pdf: 1184516 bytes, checksum: 33f0c41c91f8f4d05c677615ccd2d145 (MD5) Previous issue date: 2016-10-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A cultura do crambe começou a ser estudada no Brasil por apresentar elevado teor de óleo nos grãos. A produção é totalmente mecanizada e de baixo custo por utilizar as ferramentas disponíveis para outras espécies. O crambe é uma cultura de inverno, então se torna também uma excelente opção para o cultivo em safrinha. No entanto a cultivar desenvolvida para a comercialização no país apresenta maturação irregular dos grãos, o que se torna um problema tanto para a colheita quanto para os processos pós-colheita, por não se haver uma época ideal para colheita mecanizada sem que ocorram perdas durante esta etapa, ou ainda durante a secagem e armazenamento. Diante do exposto, o objetivo do presente trabalho foi acompanhar o processo de secagem dos grãos de crambe, e ainda o período de 12 meses de armazenamento, relacionando esses processos com a dinâmica de formação de lipídeos dos grãos, os sistemas antioxidantes, o acúmulo de açúcares, lipídeos e proteínas ao longo do desenvolvimento, os estresses ocasionados pela secagem e a pigmentação durante o armazenamento. Para isso, um experimento foi instalado na área de produção da Fazenda Experimental Lageado, onde utilizou-se para semeadura sementes de crambe da cultivar FMS Brilhante (Fundação Mato Grosso do Sul), na qual o processo foi acompanhado semanalmente verificando os teores de água dos grãos (82, 74, 60, 40, 30, 20 e 10%) que foram submetidos à diferentes métodos de secagem (testemunha, natural, secagem em estufa à 30ºC e secagem em estufa à 40ºC). Para melhor entendimento dos dados obtidos este trabalho foi dividido em quatro capítulos. O primeiro capítulo trata-se de uma revisão de literatura a respeito dos processos de desenvolvimento, secagem e armazenamento de grãos de crambe. O segundo capítulo estudou a dinâmica de formação de lipídeos nestes grãos. No terceiro capítulo avaliou-se o acúmulo das principais reservas (proteínas, açúcares e lipídeos) e os danos oxidativos ocasionados pela secagem dos grãos. E no quarto o foco foi verificar se o tempo de armazenamento afeta as reservas, pigmentação e a atividade enzimática dos grãos. Conclui-se que a maior reserva encontrada em grãos de crambe são os lipídeos, seguido por açúcares e proteínas, os grãos de crambe apresentam maior acúmulo de lipídeos aos 49 dias após a floração, a secagem à 80 ºC provoca danos aos grãos e que os grãos de crambe começam aumentar o conteúdo de pigmentos à partir dos 6 meses de armazenamento. / The culture of crambe began to be studied in Brazil by a high oil content in grain. The production is fully mechanized and low cost to use the tools available for other species. It is a winter crop, then it also makes an excellent choice for growing in off-season. However cultivating developed for sale in the country is irregular grain maturity, which becomes a problem for both the harvest time to post-harvest processes, not be an ideal time for mechanized harvesting without incurring losses during this step or during drying and storage. Given the above, the objective of this study was to follow up the development process of crambe grain, and also the steps of drying and storage, linking these processes with the dynamics of grain lipid formation, antioxidant systems, the accumulation of sugars , lipids and proteins throughout the development of the stresses caused by drying and pigmentation during storage. For this, an experiment was conducted in the area of Fazenda Experimental Lageado. We used to cultivate the crambe sowing seeds FMS Brilhante (Fundação Mato Grosso do Sul), in which the process was monitored weekly by checking the water content of grains (82, 74, 60, 40, 30, 20 and 10%) which were subjected to different drying methods (control, natural drying oven at 30 ° C and dried at 40 ° C). For better understanding of the data from this study was divided into four chapters. The first chapter it is a literature review about the development processes, drying and crambe grain storage. The second chapter studied the dynamics of the formation of lipids in these grains. In the third chapter, we evaluated the accumulation of the main reserves (proteins, sugars and lipids) and the oxidative damage caused by the drying of the beans. And in the room the focus was to determine whether the storage time affects the reserves, pigmentation and the enzymatic activity of the grains. It follows that the largest reserve found in crambe grains are lipids, followed by sugars and proteins, crambe grains have higher accumulation of lipids at 49 days after flowering, drying at 80 ° C causes damage to the beans and that crambe grains begin to increase the content of pigments from 6 months of storage. / CNPq: 140263/2013-6

A busca por uma fonte de matéria prima renovável alternativa aos combustíveis fósseis tem impulsionado o desenvolvimento de novas fontes de biomassa para os biocombustíveis. Uma fonte de biomassa alternativa que vêm ganhando destaque são as microalgas, microorganismos fotossintéticos capazes de capturar o CO2 atmosférico e acumular altos teores de lipídeos em sua biomassa, tornando-os muito atrativos como matéria-prima para a síntese de biodiesel. Nesse sentido, muitos trabalhos têm sidos conduzidos para o desenvolvimento dos mais variados tipos de fotobiorreatores para o cultivo de microalgas. Assim, o presente trabalho propôs um fotobiorreator integrado (coluna de bolhas e tubular), internamente iluminado com luz de LED, para estudar os efeitos dos fatores: cor da iluminação, fotoperíodo, aeração e vazão de circulação de meio, no cultivo foto-autotrófico da microalga marinha Chlorella minutissima em duas fases, utilizando o planejamento estatístico de Taguchi (L9), com vistas à formação de biomassa e ao acúmulo de lipídeos nessa microalga, para a produção de biodiesel. Foi alcançada a máxima concentração de biomassa de 506 mg L -1 e a máxima produtividade volumétrica de biomassa de 62,5 mg L -1 com 20,2 % de lipídeos para o cultivo da Chlorella minutissima no fotobiorreator integrado internamente iluminado com a cor azul, em fotoperíodo de 24 h diárias de iluminação, provido com 0,5 vvm de aeração e 5,1 L min -1 de vazão de recirculação de meio de cultivo. O perfil dos ácidos graxos presentes no extrato lipídico da Chlorella minutissima apresentou predominância de ácidos graxos saturados, com destaque para o ácido palmítico (C 16 : 0), com 59,49 %, 57,28 % e 46,5 %, nos cultivos iluminados com as cores, branco, vermelho e azul, respectivamente. A partir dos lipídeos extraídos, atingiu-se 96,6 % de conversão em biodiesel utilizando etanol via catálise ácida com ácido sulfúrico (10 % m / m) durante 8 h de reação à 80 ?C. / The search for a renewable source alternative to fossil fuels has driven the development of new sources of biomass for biofuels. An alternative source of biomass that have come to prominence are microalgae, photosynthetic micro-organisms capable of capturing atmospheric CO2 and accumulating high levels of lipids in their biomass, making them very attractive as a raw material for biodiesel synthesis. In this way, many studies have been conducted for the development of the many types of photobioreactors for the cultivation of microalgae. Thus, the present work proposed an integrated photobioreactor (bubble and tubular column), internally illuminated with LED light, to study the effects of the factors: illumination color, photoperiod, aeration and culture medium recirculation flow rate, in photo-autotrophic cultivation of the Chlorella minutissima, in two phases, using design of the experiment (Taguchi - L9), aiming the biomass production and lipid accumulation, for the biodiesel production. The maximum biomass concentration of 506 mg L -1 and the maximum biomass volumetric productivity of 62.5 mg L-1 with 20.2% of lipids were obtained with the cultivation of Chlorella minutissima in the integrated photobioreactor internally with blue illumination, 24h of photoperiod, 0.5 vvm of aeration and 5.1 L min -1 of culture medium recirculation flow rate. The fatty acids profile present in the lipid extract of Chlorella minutissima showed a predominance of saturated fatty acids, with emphasis on palmitic acid (C 16: 0), with 59.49%, 57.28% and 46.5%, to cultivations illuminated with white, red and blue, respectively. From the extracted lipids, 96.6% were converted in biodiesel via acid catalysis using ethanol with sulfuric acid (10% w / w) for 8 h of reaction at 80 ° C.

A busca por uma fonte de matéria prima renovável alternativa aos combustíveis fósseis tem impulsionado o desenvolvimento de novas fontes de biomassa para os biocombustíveis. Uma fonte de biomassa alternativa que vêm ganhando destaque são as microalgas, microorganismos fotossintéticos capazes de capturar o CO2 atmosférico e acumular altos teores de lipídeos em sua biomassa, tornando-os muito atrativos como matéria-prima para a síntese de biodiesel. Nesse sentido, muitos trabalhos têm sidos conduzidos para o desenvolvimento dos mais variados tipos de fotobiorreatores para o cultivo de microalgas. Assim, o presente trabalho propôs um fotobiorreator integrado (coluna de bolhas e tubular), internamente iluminado com luz de LED, para estudar os efeitos dos fatores: cor da iluminação, fotoperíodo, aeração e vazão de circulação de meio, no cultivo foto-autotrófico da microalga marinha Chlorella minutissima em duas fases, utilizando o planejamento estatístico de Taguchi (L9), com vistas à formação de biomassa e ao acúmulo de lipídeos nessa microalga, para a produção de biodiesel. Foi alcançada a máxima concentração de biomassa de 506 mg L -1 e a máxima produtividade volumétrica de biomassa de 62,5 mg L -1 com 20,2 % de lipídeos para o cultivo da Chlorella minutissima no fotobiorreator integrado internamente iluminado com a cor azul, em fotoperíodo de 24 h diárias de iluminação, provido com 0,5 vvm de aeração e 5,1 L min -1 de vazão de recirculação de meio de cultivo. O perfil dos ácidos graxos presentes no extrato lipídico da Chlorella minutissima apresentou predominância de ácidos graxos saturados, com destaque para o ácido palmítico (C 16 : 0), com 59,49 %, 57,28 % e 46,5 %, nos cultivos iluminados com as cores, branco, vermelho e azul, respectivamente. A partir dos lipídeos extraídos, atingiu-se 96,6 % de conversão em biodiesel utilizando etanol via catálise ácida com ácido sulfúrico (10 % m / m) durante 8 h de reação à 80 ?C. / The search for a renewable source alternative to fossil fuels has driven the development of new sources of biomass for biofuels. An alternative source of biomass that have come to prominence are microalgae, photosynthetic micro-organisms capable of capturing atmospheric CO2 and accumulating high levels of lipids in their biomass, making them very attractive as a raw material for biodiesel synthesis. In this way, many studies have been conducted for the development of the many types of photobioreactors for the cultivation of microalgae. Thus, the present work proposed an integrated photobioreactor (bubble and tubular column), internally illuminated with LED light, to study the effects of the factors: illumination color, photoperiod, aeration and culture medium recirculation flow rate, in photo-autotrophic cultivation of the Chlorella minutissima, in two phases, using design of the experiment (Taguchi - L9), aiming the biomass production and lipid accumulation, for the biodiesel production. The maximum biomass concentration of 506 mg L -1 and the maximum biomass volumetric productivity of 62.5 mg L-1 with 20.2% of lipids were obtained with the cultivation of Chlorella minutissima in the integrated photobioreactor internally with blue illumination, 24h of photoperiod, 0.5 vvm of aeration and 5.1 L min -1 of culture medium recirculation flow rate. The fatty acids profile present in the lipid extract of Chlorella minutissima showed a predominance of saturated fatty acids, with emphasis on palmitic acid (C 16: 0), with 59.49%, 57.28% and 46.5%, to cultivations illuminated with white, red and blue, respectively. From the extracted lipids, 96.6% were converted in biodiesel via acid catalysis using ethanol with sulfuric acid (10% w / w) for 8 h of reaction at 80 ° C.