O efeito da heterose na produção de leite é de suma importância nos cruzamentos obtidos entre animais de raças europeias e zebuínas. Contudo, são inexistentes pesquisas que comprovem o efeito da heterose sobre os componentes da curva de lactação nos diferentes grupos genéticos da raça Girolando. Objetivou-se utilizar diferentes modelos matemáticos para melhor descrever a curva de lactação a fim de avaliar o efeito de heterose sobre os componentes da curva de lactação dessa população, bem como avaliar o impacto da inclusão do efeito da heterose no modelo sobre as estimativas de parâmetros genéticos para produção de leite até 305 dias obtidas via método REML. Os modelos linear e não linear de Wood, Wilmink e Ali e Shaeffer foram ajustados aos registros produtivos de controles mensais, para posterior estimar forma individual e conjunta (média), o pico de lactação, tempo ao pico, persistência, produção total de leite até 305 dias e os parâmetros específicos dos modelos relacionados com curva de lactação (produção inicial e taxa de decréscimo da produção). Na comparação de todos esses modelos matemáticos quanto à qualidade de ajustamento foram utilizados os critérios RMSE, AIC e BIC No geral, observou-se que a qualidade de ajuste dos modelos diferiu conforme o grupo genético. Foi observado efeito de heterose (P<0,001) para a maioria dos componentes que compõem a curva de lactação, com exceção de algumas medidas de persistência. Dentre os componentes da curva de lactação, o pico de lactação foi o que apresentou efeito de heterose mais expressivo, explicando parcialmente a heterose (20% a 23%) observada na produção de leite até 305 dias. As estimativas de herdabilidade para a produção de leite até 305 dias ajustada ou não pelos modelos matemáticos não lineares quase não variaram (0,14 à 0,20). Verificou-se ainda que a maioria dos grupos genéticos apresentaram efeito de heterose para a produção de leite até 305 dias, porém os maiores efeitos ocorreram em vacas 1/2H com 1112,73 kg a mais em relação à média de seus pais puros. Assim, pode se concluir que os benefícios da heterose para a raça Girolando são evidentes e mostram ser mais relacionados com os componentes da fase inicial da curva da lactação refletindo na expressão da heterose para a produção de leite até 305 dias, principal característica da atividade leiteira. / The effect of heterosis on milk yield is fundamental in cross breeding between European breeds and zebu. However, there is a lack of studies on the heterosis effect of the components of lactation curve in the different crossbred genetic groups of Girolando Cattle. The objective was to use different mathematical models to better describe the lactation curve in order to evaluate the effect of heterosis on the components of the lactation curve of this population, as well as to evaluate the impact of the inclusion of the heterosis effect in the model on the estimation of the genetic parameters for 305-day milk yield obtained by REML method. Wood’s, Wilmink’s, and Ali and Shaeffer’s models were fitted to the monthly test day milk yield records, to estimate individual and joint (average) shape, peak yield, time to peak, persistency, 305-day milk yield and the specific parameters of the models associated to the lactation curve (initial stage of lactation and rate of decrease of production). RMSE, AIC, and BIC criteria were used in order to compare the quality of fit of the different mathematical models. In general, the quality of fit of the models differed in the genetic groups The effect of heterosis was significant (P <0.001) for most of the components that of the lactation curve, with the exception of some measures of persistency. Among the components of the lactation curve, the peak of lactation presented the most expressive heterosis effect, which partially could explain the heterosis (20% to 23%) on 305-day milk yield. Estimates of heritability for 305-day milk yield presented a low variation (0.14 to 0.20). Most of the groups presented heterosis effect for 305-day milk yield, but the highest effects were on 1/2H cows. The 305-day milk yield of 1/2H was 1112.73 kg higher than that in the average between parental pure breeds. Thus, it can be concluded that the benefits of heterosis to the Girolando breed are evident. The heterosis is associated to the components of the initial stage of the lactation curve, which is reflected in the expression of heterosis for 305-day milk yield, the most important trait of economic interest in Brazil.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-09-18Bitstream added on 2014-06-13T18:42:19Z : No. of bitstreams: 1 lima_ad_dr_botfca.pdf: 724130 bytes, checksum: 15034f5abe44917d0dddf94bf8ba9585 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A energia tornou-se um fator determinante do desempenho das empresas, caracterizando-se como uma fonte potencial de vantagem competitiva, a qual tem contribuído de forma significativa para a estrutura de custos. Nos últimos anos, as empresas sucroalcooleiras estão concentrando seus esforços na melhoria de potenciais energéticos, como meio de minimização de custos globais e maximização dos níveis de serviço obtendo maiores lucros, sem perder de vista os fatores ambientais. O objetivo deste trabalho é a investigação e uso de técnicas de otimização para o processo de coleta do palhiço da cana-deaçúcar, minimizando o custo de recolhimento deste material e maximizando o balanço de energia envolvido no processo. Para isto, foi proposto um modelo de otimização multiobjetivo visando escolher as variedades de cana-de-açúcar a serem plantadas de forma a minimizar o custo de combustível e maximizar o balanço de energia do processo de recolhimento do palhiço do campo e sua transferência para o centro de processamento para fins energéticos. Os reultados obtidos pelo modelo multiobjetivo foram comparados com dados reais fornecidos por uma Usina na região de Botucatu SP, mostrando que os modelos de otimização podem auxiliar nas tomadas de decisões dentro do setor sucroalcooleiro. / Energy has become a determining factor in business performance, characterizing itself as a potential source of competitive advantage, which has significantly contributed to the cost structure. In recent years, sugar-ethanol companies are focusing their efforts on the improvement of potential energy as a means of minimizing the overall costs and maximizing the service levels achieving higher profits, without losing sight of environmental factors. The goal is the research and use of optimization techniques to the process of collecting the trash from sugar cane, minimizing the cost of collecting this material and maximizing the balance of power involved in the process. For this, we proposed a model of multiobjective optimization to choose the varieties of sugar cane to be planted to minimize the cost of fuel and maximize the energy balance of the collection of trash from the field and its transfer to 3 processing center for energy purposes. The results obtained by multiobjective model were compared with actual data provided by a plant in the region of Botucatu SP, showing that optimization models can assist in decision making within the sugar-ethanol companies sector.

abstract: In this dissertation the potential impact of some social, cultural and economic factors on Ebola Virus Disease (EVD) dynamics and control are studied. In Chapter two, the inability to detect and isolate a large fraction of EVD-infected individuals before symptoms onset is addressed. A mathematical model, calibrated with data from the 2014 West African outbreak, is used to show the dynamics of EVD control under various quarantine and isolation effectiveness regimes. It is shown that in order to make a difference it must reach a high proportion of the infected population. The effect of EVD-dead bodies has been incorporated in the quarantine effectiveness. In Chapter four, the potential impact of differential risk is assessed. A two-patch model without explicitly incorporate quarantine is used to assess the impact of mobility on communities at risk of EVD. It is shown that the overall EVD burden may lessen when mobility in this artificial high-low risk society is allowed. The cost that individuals in the low-risk patch must pay, as measured by secondary cases is highlighted. In Chapter five a model explicitly incorporating patch-specific quarantine levels is used to show that quarantine a large enough proportion of the population under effective isolation leads to a measurable reduction of secondary cases in the presence of mobility. It is shown that sharing limited resources can improve the effectiveness of EVD effective control in the two-patch high-low risk system. Identifying the conditions under which the low-risk community would be willing to accept the increases in EVD risk, needed to reduce the total number of secondary cases in a community composed of two patches with highly differentiated risks has not been addressed. In summary, this dissertation looks at EVD dynamics within an idealized highly polarized world where resources are primarily in the hands of a low-risk community – a community of lower density, higher levels of education and reasonable health services – that shares a “border” with a high-risk community that lacks minimal resources to survive an EVD outbreak. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Applied Mathematics 2018

O presente trabalho teve como principal objetivo o estudo das diferenças entre os resultados obtidos com o uso do método dos mínimos quadrados ponderados e de mínimos quadrados ordinários, no ajuste do modelo de Orskov e McDonald (1979) aos dados de degradação da matéria seca (MS) e fibra em detergente ácido (FDA) em novilhos Nelore fistulados, utilizando a técnica in situ. Foram utilizados os dados de um experimento delineado em quadrado latino 4x4 (quatro animais e quatro períodos) cujos tratamentos foram: dieta com sal de cálcio de ácidos graxos e monensina (A); dieta com caroço de algodão e monensina (B); dieta controle com monensina (C) e dieta com caroço de algodão sem monensina (D). As medidas de degradabilidade foram coletadas em oito ocasiões (0, 3, 6, 12, 24, 48, 72 e 96 horas). Como essas medidas são obtidas repetidamente no mesmo animal, espera-se que as variâncias das respostas nas diversas ocasiões não sejam iguais. Nas análises propostas foram utilizados os dados originais (MS e FDA) e os dados corrigidos para os efeitos de animal e de período. De uma forma geral, observou-se que o uso do método dos mínimos quadrados ponderados alterou os resultados das análises, produzindo um aumento das estatísticas dos testes e uma alteração da significância dessas estatísticas, por conta da retirada do efeito de animal e período dos dados originais e ao uso do método de mínimos quadrados ponderados, com a ponderação feita pelo inverso da variância dos dados em cada ocasião. / The present work had as main objective the study of the differences between the results obtained using the method of the weighted least squares and ordinary least squares, in the fit of the model of Orskov and McDonald (1979) to the data of degradation of the dry matter (MS) and acid detergent fiber (ADF) in fistulated Nelore steers, using the technique in situ. The data of a delineated 4x4 Latin Square had been used (four animals and four periods) whose treatments had been: diet with calcium salt of fatty acid and monensin (A); diet with whole cottonseed and monensin (B); diet has control with monensin (C) and diet with whole cottonseed without monensin (D). The measures of degradability had been collected in eight occasions (0, 3, 6, 12, 24, 48, 72 and 96 hours). As these measures they are gotten repeatedly in the same animal, expects that the variances of the answers in the diverse occasions are not equal. In the analyses proposals the original data (MS and ADF) and the data corrected for the period and animal effect had been used. Of a general form, it was observed that the use of the method of the weighted least squares modified the results of the analyses, producing an increase of the statisticians of the tests and an alteration of the significance of these statisticians, for account of the withdrawal of the animal effect and period of the original data and to the use of the method of weighted least squares, with the weighted made for the inverse one of the variance of the given ones in each occasion.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-14Bitstream added on 2014-06-13T20:52:19Z : No. of bitstreams: 1 lima_ad_me_botfca.pdf: 553331 bytes, checksum: e7a9326febcc2e68e1373242a1cdad23 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo. Essa cultura é primariamente produzida para obtenção de álcool e açúcar. O país fechou a temporada de 2005/2006 registrando recorde histórico, com uma produção de aproximadamente 436,8 milhões de toneladas, o que representa um aumento de 5,1% em relação à safra anterior, a extensão de terra cultivada com cana-de-açúcar no Brasil aumentou de 5,625 milhões de hectares, na safra 2004/2005, para 5,877 milhões de hectares, na safra 2005/2006. A confirmação dos preços do petróleo em patamares recordistas nos tempos atuais está contribuindo fortemente para aumentar a rentabilidade do setor sucroalcooleiro. Além disso, as vendas de carros bicombustíves têm superado as expectativas promovendo uma demanda crescente de álcool para os próximos anos. Neste contexto, a cana tornou-se uma das culturas mais importantes do país e muita atenção tem sido dada ao seu cultivo. Nessa cultura, é fundamental avaliar a renovabilidade e a sustentabilidade, visando aprimorar a matéria prima destinada ao setor, que inclui todo um sistema de produção, desde o preparo do solo, extração da matéria-prima até a sua utilização final. Devido às dimensões e complexidade, a cadeia produtiva de cana-de-açúcar se depara com diversos problemas no decorrer da sua cultura. Assim, todas as ferramentas para auxílio na resolução destes problemas têm sido aceitas e uma muito importante é a modelagem matemática. Este trabalho apresenta alguns problemas existentes na produção de cana-de-açúcar com destaque para os indicadores de eficiência de energia, desde o cultivo da cana-de-açúcar até à sua utilização final. Apresenta também um 2 levantamento de modelos matemáticos que podem auxiliar na resolução de tais problemas e obter estimativas para auxílio em tomadas de decisões dentro... / Brazil is the greater sugar-cane producer of the world. This culture is primarily produced to obtain alcohol and sugar. The country closed the 2005/2006 season registering historical record, with a production of almost 436,8 million tons, that represent a increase of 5,1% in relation to previous harvest. The extension of cultivated land with sugarcane in the Brazil increased of 5,625 million/ha at the 2004/2005 harvest to 5,877 million/ha at the 2005/2006 harvest. The confirmation of the oil prices currently is contributing intensely to increase the sugar and alcohol industry sector rentability. Moreover, the sales of flex-fuel cars have overcome the expectations promoting a growing demand of alcohol to the next years. In this context, the sugar-cane became one of the more important cultures of the country and very attention have been given to its culture. In this culture is important to evaluate the renew 4 sustainability, aiming to improve the raw destined to the sector including all the production system since the soil prepare, raw extraction until its final utilization. Due to the dimension and complexity, the sugar-cane productive chain comes across with several problems. Thus, all the tools for aid in the resolution of these problems have been accepted and one very important is the mathematical modeling. This work shows some problems existing in the sugar-cane production detaching the energy efficiency indicators since the sugar-cane culture until it is final utilization. Shows too a raising of mathematical models that can assist in the problems resolution and to obtain estimates to aid in taking of decisions inside of the sugar and alcohol industry. It is proposed the use of the mathematical models to planning of the sugar-cane production.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-09-09Bitstream added on 2014-06-13T19:11:13Z : No. of bitstreams: 1 ramos_rp_me_botfca.pdf: 642292 bytes, checksum: d9987af9a9875bd8567fdb537dd98da8 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A cana-de-açúcar possui grande importância social e econômica para o brasileiro. O Brasil é maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, na safra de 2009/2010 a produção foi de 597,8 milhões de toneladas, uma alta de 4,4% em relação às 571,40 milhões de toneladas colhidas em 2008/2009. O país possui 420 Usinas e Destilarias, as quais movimentam cerca de 51 bilhões de reais, o que representa 1,5% do PIB Brasileiro, gerando 4,5 milhões de empregos diretos e indiretos, exportando 23,2 milhões toneladas de açúcar e 3,3 bilhões de litros de etanol, e um investimento médio no país de 6 bilhões de reais ao ano, o que mostra a grande importância da cana-de-açúcar para a economia brasileira. Por outro lado, o crescimento acelerado deste setor tem trazido problemas de grandes dimensões e dificultado o gerenciamento das empresas, estes problemas são de ordens estruturais e ambientais. Por isso é importante conhecer todo processo de cultivo da cana, que vai desde o preparo do solo até processo industrial, que ocorre da recepção da cana até a saída dos produtos, e buscar formas de minimizar os custos de produção. Assim, surge a necessidade de ferramentas que auxiliem os gestores das empresas nas tomadas de decisões. Desta forma, a modelagem matemática pode ser utilizada como uma importante fonte de produção de estimativas para este setor, facilitando cálculos e auxiliando as decisões. O objetivo deste trabalho foi estudar toda a cadeia produtiva de álcool e açúcar e investigar modelos matemáticos para estimar quantitativamente o balanço de energia e o custo de produção, considerando todo o processo de produção de álcool e açúcar, deste o plantio da cana, até a venda destes produtos / The sugarcane has great social and economic importance for the Brazilian. Brazil is the largest producer of sugarcane in the world, in 2009/2010 crop production was 597.8 million tons, up 4.4% compared to 571.40 million tonnes harvested in 2008 / 2009. That season the country had 420 mills and distilleries, which handle about 51 billion reais, representing 1.5% of Brazilian GDP, generating 4.5 million direct and indirect jobs, exporting 23.2 million tonnes of sugar and 3.3 billion liters of ethanol, generating an average investment in the country of 6 billion reais a year, which shows the great importance of sugarcane to the Brazilian economy. The accelerated growth of this sector has brought large problems and complicating the management of enterprises these problems are structural and environmental. Therefore it is important to know the whole process of sugar cane cultivation, ranging from soil preparation until industrial process, which occurs in the reception of the cane to the output of products, and seek ways to minimize production costs. Thus it, arises the need for tools that help business managers in making decisions. Thus, mathematical modeling can be used as an important source to estimates the production for this sector, making calculations and aiding decisions. The objective of this work was to study the entire production chain of sugar and alcohol and to investigate mathematical models to quantitatively estimate the cost of production, considering the whole process of producing alcohol and sugar cane, since the plantation until the sale of these products

Submitted by Cristhiane Guerra (cristhiane.guerra@gmail.com) on 2017-01-26T15:58:10Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3388107 bytes, checksum: 48ff7cbfb8a2e7ebf66dbee553830f28 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-26T15:58:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3388107 bytes, checksum: 48ff7cbfb8a2e7ebf66dbee553830f28 (MD5) Previous issue date: 2016-06-28 / This work presents a study of the behavior of a nanocrystalline core with toroidal shape based on experimental data where a mathematical model basic on hyperbolic tangent and Maxwell's equations is used, and is demonstrated useful and able to characterize the parameters of the nonlinear magnetic core with some level of precision. The model presented was run on Matlab software, which is needed to introduce the core properties to predict the characteristics of the desired energy harvester considering a specified power. The resulted computational tool can be used to determine the behavior of magnetic and electrical parameters of the core. The obtained simulations were compared with experimental results to validate the modeling used. / Neste trabalho é apresentada uma pesquisa sobre o comportamento de um núcleo nanocristalino com forma toroidal, com base em dados experimentais. Sendo realizada a partir do estudo de um modelo matemático utilizando a tangente hiperbólica e as equações de Maxwell, que demostra ser útil e capaz de caracterizar os parâmetros de um núcleo magnético não linear com aproximações. O modelo apresentado foi implementado no software Matlab, em que é necessário introduzir as propriedades do núcleo para prever as características de um dispositivo captador de energia com uma potência desejada. A ferramenta computacional implementada pode determinar o comportamento das grandezas magnéticas e elétricas do núcleo. As simulações obtidas foram comparadas com resultados experimentais a fim de validar a modelagem utilizada.

Submitted by Éver Santoro null (eversantoro@gmail.com) on 2016-07-01T00:26:51Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_FINAL_EVER_SANTORO.pdf: 2706152 bytes, checksum: 3bf76419f039aae4fe4e4368c3d7216c (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-04T19:07:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santoro_e_me_bauru.pdf: 2706152 bytes, checksum: 3bf76419f039aae4fe4e4368c3d7216c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T19:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santoro_e_me_bauru.pdf: 2706152 bytes, checksum: 3bf76419f039aae4fe4e4368c3d7216c (MD5) Previous issue date: 2016-06-17 / A cultura da cana-de-açúcar é muito importante para o agronegócio brasileiro, respondendo por 16% da matriz energética do país e sendo uma das fontes de energia mais limpas e renováveis do mundo. A planta é aproveitada na produção de açúcar, etanol, etanol de segunda geração, conhecido como bioetanol, fertilizante e bioeletricidade. Com o aumento constante da produção e a mudança de paradigma da colheita a partir da mecanização, evidencia-se a necessidade de otimização do processo de colheita por tratar-se de uma das principais operações agrícolas, pois, deve atender a demanda de matéria prima na usina com qualidade e a um custo competitivo. Sua representatividade em relação ao custo total da produção da cana-de-açúcar justifica um estudo específico na otimização do processo da colheita mecanizada da cana-de-açúcar. Diante desta necessidade, este trabalho propõe um modelo matemático para otimização da rota na colheita mecanizada da cana-de-açúcar, buscando através da análise do mapa de plantio e considerando as variáveis e restrições existentes no processo, traçar o melhor plano de colheita a ser executado pela colhedora. O modelo proposto é baseado no problema do carteiro rural, que é bastante estudado na literatura. Implementações foram desenvolvidas e testes numéricos foram realizados com dados fornecidos por uma empresa do setor sucroenergético da cidade de Catanduva, São Paulo. Os resultados obtidos foram comparados com as rotas tradicionais de colheita da empresa e confirmaram a eficiência do modelo em fornecer soluções que minimizam o tempo de manobra da colhedora, gerando ganhos econômicos e ambientais. / Sugarcane cultivation is very important in the Brazilian agricultural business, answering for 16% of the country’s energy matrix. It is also one of cleanest and most renewable energy sources in the world. Sugarcane is used in the production of sugar, ethanol, second generation ethanol (known as bioethanol), fertilizer and bioelectricity. With the constant increase in production and the harvesting paradigm shift brought by mechanization, the need to optimize the harvesting process is evidenced by the fact it is one of the most important agricultural operations and it must answer the demand for raw materials at the processing plant with quality and competitive costs. Its representativeness in relation to the total cost of sugarcane production justifies a specific study on the optimization of the process of mechanized sugarcane harvesting. In face of this need, this work proposes a mathematical model to route optimization in mechanized sugarcane harvest, aiming to devise the best harvest plan to be executed by the harvester based on the plantation map and considering variables and restrictions present in the process. The proposed model is based on the rural postman problem, which is broadly studied in the literature. Implementations were developed and numerical tests were carried out with data given by a company of the sugar-energy sector in the city of Catanduva, São Paulo. The results obtained were compared with the company’s traditional harvesting routes and confirmed the efficiency of the proposed model in providing solutions that minimize maneuvering time with the harvester and, therefore, generate economic and environmental gains.

Orientador: Helenice de Oliveira Florentino Silva / Banca: Lidia Raquel de Carvalho / Banca: Sérgio Paulo Amaral Souto / Banca: Antonio Roberto Balbo / Banca: Andrés Vercik / Resumo: A energia tornou-se um fator determinante do desempenho das empresas, caracterizando-se como uma fonte potencial de vantagem competitiva, a qual tem contribuído de forma significativa para a estrutura de custos. Nos últimos anos, as empresas sucroalcooleiras estão concentrando seus esforços na melhoria de potenciais energéticos, como meio de minimização de custos globais e maximização dos níveis de serviço obtendo maiores lucros, sem perder de vista os fatores ambientais. O objetivo deste trabalho é a investigação e uso de técnicas de otimização para o processo de coleta do palhiço da cana-deaçúcar, minimizando o custo de recolhimento deste material e maximizando o balanço de energia envolvido no processo. Para isto, foi proposto um modelo de otimização multiobjetivo visando escolher as variedades de cana-de-açúcar a serem plantadas de forma a minimizar o custo de combustível e maximizar o balanço de energia do processo de recolhimento do palhiço do campo e sua transferência para o centro de processamento para fins energéticos. Os reultados obtidos pelo modelo multiobjetivo foram comparados com dados reais fornecidos por uma Usina na região de Botucatu SP, mostrando que os modelos de otimização podem auxiliar nas tomadas de decisões dentro do setor sucroalcooleiro. / Abstract: Energy has become a determining factor in business performance, characterizing itself as a potential source of competitive advantage, which has significantly contributed to the cost structure. In recent years, sugar-ethanol companies are focusing their efforts on the improvement of potential energy as a means of minimizing the overall costs and maximizing the service levels achieving higher profits, without losing sight of environmental factors. The goal is the research and use of optimization techniques to the process of collecting the trash from sugar cane, minimizing the cost of collecting this material and maximizing the balance of power involved in the process. For this, we proposed a model of multiobjective optimization to choose the varieties of sugar cane to be planted to minimize the cost of fuel and maximize the energy balance of the collection of trash from the field and its transfer to 3 processing center for energy purposes. The results obtained by multiobjective model were compared with actual data provided by a plant in the region of Botucatu SP, showing that optimization models can assist in decision making within the sugar-ethanol companies sector. / Doutor

O presente trabalho apresenta a análise térmica do fenômeno de fermentação de cerveja com o objetivo de quantificar a energia liberada durante o processo e avaliar o comportamento do campo de temperaturas do fermentando. É adotada uma metodologia que reúne abordagens teóricas e experimentais, aplicadas a um processo completo de fermentação. O calor dissipado durante a fermentação é calculado por equações presentes na literatura, tendo como entrada a taxa de conversão de glicose e produção de CO2. Essas taxas são calculadas pelas concentrações de glicose medidas de amostras retiradas durante ensaios planejados. A dissipação é usada como entrada em dois modelos térmicos para o cálculo do campo de temperaturas do fermentando. As temperaturas calculadas são superiores àquelas monitoradas experimentalmente, com diferenças de até 78%. Esse comportamento embasa a proposta de uma equação de ajuste do calor liberado durante a fermentação. A equação proposta indica que é liberado 38 kJ por mol de glicose convertido, neste estudo a taxa de dissipação térmica atinge valor máximo de 11,41 Wm-3 e a energia total dissipada é de 385 kJ para produzir 40 litros de cerveja. O ajuste mostrou-se satisfatório, as temperaturas máximas e os campos de temperaturas calculados apresentaram valores equivalentes aos valores experimentais. / The present study carry out a thermal analysis of beer fermentation process which aims to quantify the energy released during the process and evaluate the temperature field, using a methodology that brings together theoretical and experimental approaches. The heat dissipated during the fermentation is calculated by equations reported in the literature, with the conversion rates of glucose and CO2 production as input. These rates are calculated using the glucose concentrations measured of samples taken during tests. The dissipation is used as input in two thermal models for the calculation of temperature field. The calculated temperatures are higher than those monitored experimentally, with differences up to 78%. It supports the proposal of an adjusted equation for heat release of beer fermentation. The proposed equation indicates that 38 kJ per mol of converted glucose is released. In this study, the thermal dissipation rate reaches a maximum value of 11.41 Wm-3 and the total energy dissipated is 385 kJ for producing 40 liters of beer. The adjustment is satisfactory, the maximum temperatures and the temperature fields calculated are equivalent to the experimental values.