Orientadores: Kil Jin Park, Fernando Pedro Reis Brod / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_RafaelAugustusde_M.pdf: 1713781 bytes, checksum: a1f3069348bfdb39a2c3ec60ba959da6 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Chicória (Cichorium intybus L.) é uma planta que tem uma raiz tuberosa cujo carboidrato de reserva é a inulina. A inulina presente nas raízes de chicória apresenta um teor de frutose muito elevado (cerca de 94%), sugerindo importante propriedade não somente de baixo poder calórico como também fator ¿bífido¿, que implica na regulação da flora intestinal. Recentemente a inulina foi identificada como um ingrediente que substitui a gordura e/ou o açúcar, e no Brasil ainda não existe produção comercial, diferentemente de países da Europa, nos Estados Unidos e no Canadá. Além disso, a inulina tem sido reconhecida como um ingrediente funcional, sendo aplicada nas indústrias alimentícia e farmacêutica na produção de medicamentos ou alimentos funcionais. As raízes de chicória são matérias primas altamente perecíveis, e para permitir um maior tempo de vida útil deste material, possibilitando assim um período maior de disponibilidade para o processamento industrial, deve-se reduzir a sua atividade de água, como por exemplo, através da secagem. Neste trabalho, as raízes de chicória foram submetidas a um processo de secagem, avaliando-se os efeitos deste processo na obtenção da inulina. Foram avaliados também os efeitos das condições de extração para raízes in natura. Foram obtidos modelos preditivos para a determinação da difusividade efetiva da secagem, modelos para reidratação e extração. Para a secagem de raízes de chicória, em todos os tratamentos, a região de condições ótimas situa-se próxima aos valores mais altos de temperatura do ar, enquanto que o mesmo ocorre para a velocidade do ar, porém somente nos casos em que esta variável foi considerada estatisticamente significativa, levando-se em conta a escala de valores estudada. Os valores de difusividade efetiva variaram de 2,75x10-10 a 1,15x10-09 m2/s. A energia de ativação variou de 11,20 a 21,75 kJ/mol. Para extração de inulina a partir de raízes in natura, o modelo não foi considerado preditivo, enquanto que para extração a partir de raízes secas, conclui-se que as condições de secagem não interferem na obtenção da inulina / Abstract: Chicory (Cichorium intybus L.) is a plant whose tuberous roots store inulin, with a high fructose content (about 94%). Chicory root is the most important tuberous root for industrial production of inulin. Inulin is a fructooligosaccharide that is not digestible but is selectively utilized by bifidobacteria in the large intestine, making inulin-type fructans the prototype prebiotic. Recently, inulin was identified as an ingredient that substitutes fat or sugar, but there is still no commercial production of the roots as an inulin source in Brazil, differently of European countries, United States and Canada. Inulin is also identified as a functional ingredient, being applied in the pharmaceutical and food industries in the production of medicines or functional foods. Chicory roots are highly perishable products and, in order to allow a longer period of availability for industrial processing, its water activity must be reduced by drying, for example. In this work, chicory roots had been submitted to a drying process in order to evaluate the effects of this process in inulin extraction. The effects of extraction conditions had been also evaluated in in natura roots. Mathematical models to verify effective diffusivity, rehydration and inulin extraction had been obtained. All treatments presented better results in higher air temperature and velocity, when these parameters were considered statistically significant, based on studied range of conditions. The values of calculated effective diffusivity for drying ranged from 2.75x10-10 to 1.15x10-09 m2/s. The activation energies varied from 11.20 to 21.75 kJ/mol. The model of inulin extraction from in natura roots has not been considered predictive. Drying conditions do not have influence on the inulin extraction from dried roots / Mestrado / Tecnologia Pós-Colheita / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Silvio Roberto Andrietta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T13:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_Erica_M.pdf: 2525603 bytes, checksum: f97ccddcfb17fb8f1171b0c8fafecb97 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho teve por objetivo estudar o processo de fermentação alcoólica operando em batelada-alimentada, analisando o efeito da forma de alimentação do reator, da temperatura e da concentração de inóculo sobre o rendimento fermentativo, a produtividade e a cinética do sistema, encontrando a forma mais adequada de operação das unidades que trabalham com esse tipo de processo. Os ensaios foram realizados em reator de bancada utilizando meio sintético a base de sacarose e extrato de levedura. O microrganismo utilizado foi a cepa de levedura Y904 (Saccharomyces cerevisae). As concentrações de substrato e etanol foram determinadas pelo método colorimétrico em espectrofotômetro, e as concentrações de células foram determinadas pelo método gravimétrico. Para avaliação cinética, utilizou-se um modelo proposto por LEE et. al. 1983 modificado e os parâmentros cinéticos foram ajustados por um programa computacional desenvolvido em Delphi. Através de uma análise estatística realizada no Software Statistica 5.0 foi possível determinar quais parâmetros cinéticos apresentaram variação significativa em relação às variáveis estudadas. Como resultado, observou-se que nas condições estudadas, o rendimento em etanol obteve significância com a temperatura e a concentração de inoculo, sendo que valores elevados foram obtidos em temperaturas extremas e altas concentrações de inoculo. O rendimento em células foi afetado pela temperatura, obtendo valores elevados a baixa temperatura... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Many fermentative processes industrial are realized in the fed-batch way, where the feeding containing substract and/or nutrients are fed the bioreactor. This work has as objective to study the process of alcoholic fermentation operating in fed-batch, analyzing the effect of feeding way the bioreactor, temperature and concentration of yeast about the fermentative yield, the productivity and the kinetic of the system, finding the more appropriate way of operating the units that work with this kind of process. The essays were realized in the bench bioreactor using synthetic substract with sucrose and yeast extract. The microorganism used is the strain of yeast Y904 (Saccharomyces cerevisae). The concentration of substract and ethanol were determined by metric color method in espectrofotometer, and the concentrations of biomass were determined by gravity methody. For the kinetic evaluation was used the proposed model by LEE et. al. 1983 modified and kinetics parameters were adjusted by a software developed in Delphi. Through a statistica analyse in the Software Statistica 5.0 it was possible to determine the kinetic parameters that presented significant variation regarding the variables studied. As a result, it was notice that in the conditions studied, the yield of ethanol obtained significant with the temperature and concentration of yeast, considering that high values were obtained in extreme temperature and high concentration of yeast... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Engenharia Química / Mestre em Engenharia Química

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The sunn hemp (Crotalaria juncea L.) is a legume used in crop rotation, for biomass formation, biological nitrogen fixation and control of nematodes. More and more studies are being conducted with this culture and an estimate of adequate sample size becomes very important. Thus, the objective of this study was to determine the sample size to estimate the average morphological and productive traits sunn hemp and verify the variability of the sample size between traits and evaluation periods. And then performing two uniform trials. Both trials were conducted in the field, in the 2014/2015 crop, with sowings in october and december, assessing 300 plants per season. The evaluations of morphological traits (plant height and number of leaves) were held weekly throughout the cycle. The evaluations of the two other morphological traits (stem diameter and root length) and productive traits (fresh and dry matter of leaf, stem, root, the aerial part and total) were evaluated at flowering plants. For each character calculated the sample size for the confidence interval semiamplitudes (estimation errors) equal to 2, 4, ..., 20% of the average estimate. To estimate the average plant height and number of leaves there is variability of the sample size between the stages of development of culture, being necessary sample size at the beginning of the cycle. There is variability between the morphological traits, and the number of leaves require a larger sample size than the other traits. The sample size is larger for the production when compared to morphological traits. There is variability in sample size between the sowing dates. To estimate the average morphological traits with a maximum error of 10% and 95% confidence level should be assessed at least 70 plants and productive traits with a maximum error of 20% and 95% confidence level is due evaluate at least 101 plants. / A crotalária juncea (Crotalaria juncea L.) é uma leguminosa, utilizada na rotação de culturas, para formação de biomassa, fixação biológica de nitrogênio e controle de nematóides. Cada vez mais estudos estão sendo realizados com essa cultura e uma estimativa do tamanho de amostra adequado torna-se de grande importância. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi determinar o tamanho de amostra para a estimação da média de caracteres morfológicos e produtivos de crotalária juncea e verificar a variabilidade do tamanho de amostra entre caracteres e épocas de avaliação. Sendo então realizados dois ensaios de uniformidade. Ambos os ensaios foram conduzidos a campo, na safra 2014/2015, com semeaduras em outubro e dezembro, avaliando-se 300 plantas por época. As avaliações dos caracteres morfológicos (altura de planta e número de folhas) foram realizadas semanalmente durante todo o ciclo. As avaliações dos outros dois caracteres morfológicos (diâmetro de caule e comprimento de raiz) bem como os caracteres produtivos (massas de matéria fresca e seca de folha, de caule, de raiz, de parte aérea e total) foram avaliados no florescimento das plantas. Para cada caractere foi calculado o tamanho de amostra para as semiamplitudes do intervalo de confiança (erros de estimação) iguais a 2, 4,..., 20% da estimativa da média. Para estimação da média da altura de planta e do número de folhas há variabilidade do tamanho de amostra entre as fases de desenvolvimento da cultura, sendo necessário maior tamanho de amostra no início do ciclo da cultura. Existe variabilidade entre os caracteres morfológicos, sendo que o número de folhas necessita de maior tamanho de amostra do que os demais caracteres. O tamanho de amostra é maior para os caracteres produtivos quando comparados aos morfológicos. Há variabilidade no tamanho de amostra entre as épocas de semeadura. Para estimar as médias dos caracteres morfológicos com um erro máximo de 10% e nível de confiança de 95% deve-se avaliar no mínimo 70 plantas e para caracteres produtivos com um erro máximo de 20% e nível de confiança de 95% deve-se avaliar no mínimo 101 plantas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The sample size represents the number of plants to be evaluated for an appropriate experimental design. It is assumed that there is variability in the sample size between characters, between evaluation periods and between growing seasons. The objective of this study was: to determine the sample size for morphological and productive characters of pigeonpea (Cajanus cajan) and check for variability in sample size (number of plants) between the evaluation periods and between crop years. Two tests of uniformity (experiments without treatments) were conducted during two growing seasons. In the first growing season, 2011/ 12 crop, the sowing was broadcasted with the second growing season, 2012/13 crop, sowing was done in rows spaced 0.50 m. The floor area in each of the experiments was 1.848 m2 and 360 plants were marked in the central area on a gride 2 m × 2 m. 11 characters (plant height, number of nodes and stem diameter) were evaluated in 13 seasons in the first growing season and 22 times in the second growing season, green the other characters (green mass of root, stem, leaf mass shoot and total dry root, stem, leaf, dry weight of shoot and total dry mass) mass green mass were evaluated in a time each crop year. For each character, descriptive statistics were calculated and verified normality by using the Kolmogorov - Smirnov test, and the randomness Run Test. For each character, we calculated the sample size (η), for semiamplitudes confidence interval (estimation errors) equal to 2, 4, 6, ...,20 % of the estimated mean (m), with a coefficient confidence (1 - α) of 95 %. Η was set at 360 plants, and the estimation error was calculated as a percentage of the estimated mean (m) for each of the characters. There is variability in the sample size between morphological and productive characters of pigeonpea for morphological and productive characters between crop years and morphological characters between the evaluation periods. / O tamanho de amostra representa o número de plantas a serem avaliadas para um adequado planejamento experimental. Supõe-se que há variabilidade do tamanho de amostra entre caracteres, entre épocas de avaliação e entre anos agrícolas. Assim, o objetivo deste estudo foi: determinar o tamanho de amostra, para caracteres morfológicos e produtivos de feijão guandu (Cajanus cajan) e verificar se há variabilidade no tamanho de amostra (número de plantas) entre as épocas de avaliação e entre os anos agrícolas. Foram conduzidos dois ensaios de uniformidade (experimentos sem tratamentos), durante dois anos agrícolas. No primeiro ano agrícola, safra 2011/12, a semeadura foi realizada a lanço e no segundo ano agrícola, safra 2012/13, a semeadura foi realizada em linhas espaçadas 0,50 m. A área útil, em cada um dos experimentos foi de 1.848 m2, e foram demarcadas 360 plantas, na área central, em um gride de 2 m × 2 m. Foram avaliados 11 caracteres, (altura de planta, número de nós e diâmetro do caule) em 13 épocas no primeiro ano agrícola e em 22 épocas no segundo ano agrícola, os demais caracteres (massa verde de raiz, caule, folha, massa verde de parte aérea e massa verde total e massa seca de raiz, caule, folha, massa seca de parte aérea e massa seca total) foram avaliados em uma época cada ano agrícola. Para cada caractere, foram calculadas estatísticas descritivas e verificadas a normalidade, por meio do teste de Kolmogorov-Smirnov, e a aleatoriedade pelo Run Test. Para cada caractere, foi calculado o tamanho de amostra (η), para as semiamplitudes do intervalo de confiança (erros de estimação) iguais a 2, 4, 6, ..., 20% da estimativa da média (m), com coeficiente de confiança (1-α) de 95%. Fixou-se η em 360 plantas, e foi calculado o erro de estimação em percentagem da estimativa da média (m) para cada um dos caracteres. Há variabilidade do tamanho de amostra entre caracteres morfológicos e produtivos de feijão guandu, para caracteres morfológicos e produtivos entre os anos agrícolas e para caracteres morfológicos entre as épocas de avaliação.

The study aimed to determine the optimum plot size (Xo) and the number of repetitions to evaluate fresh mass (FM), dry matter (DM) and grain yield (PROD) of oat and check the variability of Xo between cultivars and sowing dates. For this, were evaluated four cultivars (URS Charrua, URS Taura, URS Estampa and URS Corona) in three sowing times (time 1 – 04/28/2014, time 2 – 5/28/2014 and then 3 – 07/14/2014) in 96 trials uniformity of 3 × 3 m for the determination of Xo in FM and DM variables. The determination of Xo for PROD was necessary 32 uniformity of 3m × 3m tests, eight with each cultivar (URS Charrua, URS Taura, URS Estampa and URS Corona). At flowering were collected plants of tests to obtain FM and DM and heavy, obtaining FM, which were later submitted in air circulation oven forced 65 ± 3°C for 48 hours, after obtained by weighing the DM. At the end of oat crop cycle (the grain ripening stage) grains were collected for determination of PROD (kg ha-1). The optimum plot size (Xo) was determined by the method of maximum curvature of the model coefficient of variation and mean comparison between the evaluation periods and cultivars for the measurement of FM and DM, and among cultivars for measurement of PROD, were compared by the Scott Knott test by bootstrap analysis. In oat, there is variability of Xo among cultivars and sowing dates. For the four cultivars in the three sowing dates, Xo 1.66 m2 and 1.73 m2 they are suitable to assess FM and DM, respectively. Four replications to evaluate up to 50 treatments in a completely randomized designs and random blocks are sufficient for differences between average of 44.75% of the average experiment treatments are significant, by Tukey test (p = 0.05) the variables FM and DM. The Xo of 1,57m2 is sufficient to assess PROD in oat these four cultivars. To assess PROD with up to 50 treatments, the DIC and DBA, four replications are sufficient for differences between average of 40.53% of the average experiment treatments are significant, by Tukey test at 5% probability. / O trabalho teve como objetivo determinar o tamanho ótimo de parcela (Xo) e o número de repetições para avaliar massa fresca (MF), massa seca (MS) e produtividade de grãos (PROD) de aveia branca e verificar a variabilidade de Xo entre cultivares e épocas de semeadura. Para isto, foram avaliadas quatro cultivares (URS Charrua, URS Taura, URS Estampa e URS Corona), em três épocas de semeadura (época 1 - 28/04/2014, época 2 - 28/05/2014 e época 3 - 14/07/2014), em 96 ensaios de uniformidade de 3×3 m para a determinação do Xo nas variáveis MF e MS. Para a determinação do Xo para PROD foram necessários 32 ensaios de uniformidade de 3m×3m, sendo oito com cada cultivar (URS Charrua, URS Taura, URS Estampa e URS Corona). No florescimento foram coletadas as plantas dos ensaios destinados a obtenção de MF e MS e pesadas, obtendo a MF, sendo posteriormente submetidas a estufa de circulação de ar forçado 65±3°C, durante 48 horas, para obtenção da MS. Ao final do ciclo de cultivo da aveia (estádio de maturação dos grãos) foram colhidos os grãos para a determinação da PROD (kg ha-1). O tamanho ótimo de parcela (Xo) foi determinado por meio do método da curvatura máxima do modelo do coeficiente de variação e as comparações de médias, entre as épocas de avaliação e cultivares para a mensuração da MV e MS, e entre as cultivares para a mensuração da PROD, foram comparadas pelo teste de Scott Knott via análise de bootstrap. Em aveia branca, há variabilidade de Xo entre as cultivares e as épocas de semeadura. Para as quatro cultivares nas três épocas de semeadura, Xo de 1,66 m2 e 1,73 m2 são adequados para avaliar MF e MS, respectivamente. Quatro repetições, para avaliar até 50 tratamentos, nos delineamentos inteiramente casualizado e blocos ao acaso, são suficientes para que diferenças entre médias de tratamentos de 44,75% da média do experimento sejam significativas, pelo teste de Tukey (p=0,05) nas variáveis MF e MS. O Xo de 1,57m2 é suficiente para avaliar a PROD em aveia branca nessas quatro cultivares. Para avaliar a PROD com até 50 tratamentos, no DIC e DBA, quatro repetições são suficientes para que diferenças entre médias de tratamentos de 40,53% da média do experimento sejam significativas, pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.

Orientadores: Solange Cadore, Sergio Luis Costa Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T00:57:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_RitaMariaWesteNano_D.pdf: 2677135 bytes, checksum: 453aee11d8c1855bb96aa0236c654c2d (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A poluição dos mares, baías e estuários provocada pela emissão de efluentes industriais e residenciais contendo íons metálicos é um dos principais fatores que favorece a contaminação dos moluscos bivalves. Esses organismos sofrem de maneira intensa a bioacumulação de íons metálicos, mesmo em baixas concentrações, tornando-se muitas vezes impróprios para o consumo humano e, além disso, podem refletir o grau de contaminação ambiental. Métodos de digestão com aquecimento assistido por microondas (MW) e com bloco digestor (BD) foram desenvolvidos para a determinação de íons metálicos em tecido de moluscos bivalves, por Espectrometria de Emissão Óptica em Plasma com Acoplamento Indutivo (ICP OES). Um planejamento de misturas do tipo simplex-centróide foi utilizado para estudar o efeito dos reagentes HNO3, HCl e H2O2 nos dois métodos. A análise de material de referência certificado de tecido de ostra (SRM 1566b - NIST) em condições instrumentais otimizadas e nos comprimentos de onda selecionados, apresentaram recuperação dos íons estudados entre 90 - 105%, para o método de digestão com aquecimento assistido por MW, e entre 90 - 100% para o método de digestão com aquecimento no BD. A eficiência das digestões foi avaliada pela determinação do carbono orgânico total (TOC) presente na solução, obtendo-se uma variação de 0,05 a 0,64%. A acidez das soluções variaram de 1,3 a 5,6% sendo que as soluções provenientes da digestão em forno de MW apresentaram menores valores comparados com a decomposição no bloco digestor. Usando o modelamento de misturas foi possível ajustar modelos matemáticos e determinar a composição adequada da mistura HCl - HNO3 - H2O2 para a decomposição de tecidos de moluscos bivalves. As proporções dos componentes foram 0,333: 0,333: 0,334 e 0,200: 0,200: 0,600 para digestão assistida por microondas e em bloco digestor, respectivamente. Os métodos empregados permitiram determinar macro e microconstituintes em tecidos de moluscos, constituindo-se em importantes ferramentas a serem empregadas para a solução de problemas ambientais / Abstract: The pollution of oceans, bays and estuaries as a result of industrial and domestic effluents that contain metallic ions is one of the most important factors that lead to the contamination of bivalve molluscs. These organisms are greatly affected by the bioaccumulation of inorganic species, even at low concentrations, reflecting the environmental contamination level. Under these conditions the ingestion of this kind of food is not recommended. Digestion methods based on heating in a microwave oven (MW) or with a digester block BD) for the subsequent determination of metallic ions in bivalve tissues by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES) were developed. Mixtures planned using a simplex-centroide program were to study the effect of the reagents HNO3, HCl e H2O2 in both methods. The analysis of a certified reference material of oyster tissue (SEM 1566b - NIST) under the optimized instrumental conditions at the selected wavelengths showed recoveries of 90 -105%, for digestion by MW and of 90 -100%, for digestion by BD. The efficiency of digestion was evaluated by the determination of total organic carbon (TOC) remaining in the solution and values between 0.05 and 0.64% were obtained. The digestion using MW heating showed lower values compared with BD decomposition. Using the modelling of the mixtures it was possible to determine the most adequate composition of HCl-HNO3-H2O2 mixture for the decomposition of bivalve mollusc tissues. The ratios of mixtures were: 0.333:0.333:0.334, for MW digestion and 0.200:0.200:0.600 for BD digestion. The developed methods allowed the determination of macro and microconstituents in mollusc tissues and are important tools for environmental studies / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Maria Isabel Rodrigues / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:07:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Treichel_Helen_D.pdf: 2336096 bytes, checksum: bb4f87554ce5aa94a9f62d576648ac87 (MD5) Previous issue date: 2004 / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:38:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coelho_DayanadeGusmao_M.pdf: 1694005 bytes, checksum: d8d6330083def5f9d9b5e26276c66c26 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Atualmente, a grande parcela de produção do ácido propanóico ocorre a partir da síntese química, tendo como matéria-prima o petróleo. O conhecimento das limitações das fontes não-renováveis, sobretudo o esgotamento das matérias derivadas do petróleo, constitui o grande desafio na busca de fontes alternativas, competitivas e sustentáveis, em face do intento na preservação ambiental. O presente trabalho versa acerca do estudo de processo fermentativo, visando a minimizar a exploração desenfreada dos recursos naturais, comandada atualmente pelas fontes petroquímicas, bem como propiciar caminhos paralelos e alternativos por meio de fontes renováveis. Desta forma, este projeto tem como objetivo investigar a produção do ácido propanóico, por meio de processo biotecnológico, utilizando como matéria-prima o glicerol e o microrganismo propionibacterium acidipropionici. Neste âmbito, para a análise do sistema em batelada, será realizada a modelagem matemática do processo, por intermédio de modelos não estruturados, e a simulação do referido processo pelo método de Runge Kutta. Os parâmetros operacionais e cinéticos foram otimizados por intermédio da aplicação da técnica de planejamentos de experimentos por Metodologia de Superfície de Resposta e pelo Algoritmo Genético. Deste modo, por meio de desenvolvimento dos modelos, otimização dos parâmetros e das condições de operação podemos, determinar as condições, limitações e viabilidade do processo constituindo ferramentas fundamentais na investigação do comportamento do processo a fim de maximizar a produção do ácido propanóico possibilitando uma rota alternativa para este processo / Abstract: Currently, a large proportion of propionic acid production occurs from chemical synthesis, with the raw oil. Knowing the limitations of non-renewable sources, especially the depletion of petroleum derived feedstock, is the great challenge in finding alternative sources, competitive and sustainable in the face of intent on environmental preservation. The present paper is about the study of the fermentation process, in order to minimize the uncontrolled exploitation of natural resources, currently led by petrochemical sources, as well as provide alternative and parallel paths through renewable sources. Thus, this project aims to investigate the production of propionic acid by biotechnology process using as raw glycerol and microorganism Propionibacterium acidipropionici. In this context, to analyze the batch system will be the mathematical model of the process through unstructured models, and simulation of this process by the Runge Kutta. The operational parameters and kinetics were optimized through the application of the technique of planning of experiments by Response Surface Methodology and the Genetic Algorithm. Thus, through the development of models, optimization of parameters and operating conditions can determine the conditions, limitations and feasibility of the process constitutes the fundamental tools for investigating the behavior of the process in order to maximize production of propionic acid providing an alternative route for this process / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Theo Guenter Kieckbusch / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:05:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RomeroPena_LecsiMaricela_D.pdf: 9074525 bytes, checksum: 39a3955e858eeb252dabffccf62c9795 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O processo de aglomeração de misturas contendo cacau em pó foi considerado com o intuito de avaliar as características de instantaneização. Desenvolveu-se um aglomerador a jato de vapor em escala de planta piloto composto por uma torre em aço inox (diâmetro: 0,30m, altura: 2,15m), uma calha vibratória para a alimentação de pó (até 65 kg/h), um gerador de vapor, um dispositivo para o contato turbulento de vapor com as partículas em queda livre na saída de um duto cilíndrico feito em Teflon® de 1,9cm de diâmetro e um sistema de insuflamento e exaustão de ar. A composição química e as características físicas da matéria-prima foram determinadas, além de observações ao microscópio e por difratogramas de Raios X. O cacau em pó é amorfo, tem uma distribuição binodal de tamanho (diâmetro médio de 19 mm), insolúvel e de difícil dispersão em água. O pH e o teor de manteiga influenciam a molhabilidade e a dispersabilidade. A isoterma de sorção de umidade seguiu o modelo de GAB. Açúcar, de morfologia cristalina e embebição rápida, foi usado na formulação das misturas. Um planejamento estatístico foi aplicado considerando os fatores de efeito significativo em quatro variáveis-resposta: molhabilidade, tamanho do aglomerado, densidade bulk e umidade final do produto. Para uma triagem inicial dos fatores do processo foi usado o método de arranjo ortogonal L8 de Taguchi, em duas etapas. Uma análise mais detalhada foi então realizada baseada em um planejamento usando superfície de resposta, em estrela com pontos centrais, necessitando de 29 ensaios. A molhabilidade, considerada como o atributo mais adequado para avaliar a característica de instantaneização do produto, é influenciada pelos fatores: teor de lecitina, teor de açúcar, teor de finos, vazão de vapor e temperatura de secagem, em essa ordem de importância. O modelo quadrático produziu uma maior representatividade dos dados experimentais obtidos. O tamanho do aglomerado é afetado principalmente pela vazão de vapor e teor de lecitina. O efeito mais importante na densidade do aglomerado foi o teor de finos e a temperatura do ar de secagem. A vazão de vapor e a composição da mistura mostraram-se importantes para a umidade do produto. O alto grau de solubilidade da sacarose e a plasticização que ocorre na zona de aglomeração, como confirmado em micrografias e em difratogramas de Raios-X, controlam a cinética do processo de aglomeração / Abstract: The agg1omeration process of dry mixtures containing cocoa powder was considered in order to evaluate the instant properties of the product. A pilot-plant steam jet agg1omerator was developed, composed by a stainless steal tower (diameter: 0.30m; height: 2.15m), a vibrating feeder for the powder supply (up to 65 kg/h), a steam generator, a device to promote a turbulent contaet between steam and the free-falling partic1es, at the bottom of a 1.9 cm (ID) cylindrical Teflon® duet, and an air supply and exhausting system. The composition and physical characteristics of the raw material were determined, complemented by microscopic and X-rays difractograms observations. Cocoa powder is amorphous, has a bimodal size distribution (average diameter: 19J.1II1), is insoluble and hardly dispersible in water. The pH and the cocoa butter content influenced the wettability and the dispersability in water. The sorption isotherm followed the GAB model. Crystal sugar with good wetting abilities was used in the formulations. A statistical planning was applied considering the significant effects on four dependent variables: the wettability, the size of the agg1omerates, the bulk density and the final moisture content of the product. An L8 Taguchi's orthogonal array method was used, twice, for the initial screening of the factors of significant effect. A detailed analysis using a central composite, non-factorial, surface design based on 29 experiments was then performed. The wettability, considered the most appropriate attribute in instant properties quantification is influenced by lecithin content, proportion of sugar and of fines, steam pressure, and drying air temperature, in this order of importance. The quadratic model exhibited the best fitting to the experimental results. The size of the agg1omerates is affected by steam flow rate and lecithin content. The most important effects on the density of the agg1omerates were the content of fines and the drying air temperature. The moisture content of the product was mainly affected by the mixture formulation and the steam flow rate. The excellent solubility of sucrose and the plasticization of the surface of the crystals in the agglomeration zone, confirmed through microscopic and X-rays observations, control the process kinetics / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T03:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zolotar_MayardSamis_M.pdf: 2802321 bytes, checksum: bd2ca9ea0da4ed93caf8c6d64d82e3bc (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Há cerca de dez anos, vem sendo estudada a utilização de cerâmicas à base de zircônia em próteses totais de quadril, bem como em implantes dentários, devido a sua elevada tenacidade à fratura e resistência ao desgaste, superiores às da alumina, material tradicionalmente empregado na confecção dessas peças. Entretanto, a degradação de suas propriedades mecânicas ao longo do tempo, quando em presença de meio aquoso, através de mecanismos ainda não bem determinados, deve ser levada em consideração. A controvérsia existente na literatura reforça a necessidade de um estudo mais cuidadoso quanto a viabilidade da utilização desse material em aplicações que requerem propriedades mecânicas otimizadas em meios comprovadamente agressivos. Este trabalho tem como objetivo avaliar a degradação da microestrutura e da tenacidade à fratura de cerâmicas à base de zircônia tetragonal policristalina com adições de ítria em meio aquoso fisiológico. Os efeitos do teor de ítria, tempo e temperatura de sinterização e tempo e temperatura de envelhecimento em solução de Ringer em materiais cerâmicos à base de Y-TZP, foram estudados através de análise de difração de raios-x e microscopia eletrônica de varredura da superfície das amostras. A tenacidade à fratura desse material após o ensaio de envelhecimento foi medida através da técnica de impressão Vickers. Na execução dos experimentos, foi utilizado o planejamento fatorial a dois níveis, sendo os resultados analisados segundo o algoritmo de Yates. Entre as variáveis principais, o teor de ítria apresentou efeito mais pronunciado na redução da tenacidade à fratura desse material, o mesmo acontecendo para a temperatura de envelhecimento com relação à degradação da microestrutura. / Abstract: Recently, several studies have been focused on the use of yttria doped tetragonal zirconia polycrystal ceramics (Y-TZP's) as a biomaterial for the manufacturing of ceramic femoral heads and dental implants, because of their higher fracture toughness and strength when compared to alumina. However, there is still some controversy about the time dependent deterioration of the mechanical properties of zirconia ceramics, due to a phase transformation in aqueous environment. The present work aims at the study of possible time dependent changes on the fracture toughness and microstructure of two Y-TZP ceramics with different yttria contents, when immersed in Ringer's solution. The effects of yttria content, sintering time and temperature and immersion time and temperature on the tetragonal phase content and microstructure of these ceramics were studied, using x-ray diffraction analysis and SEM of the sample surface. Also, their fracture toughness was measured before and after aging in Ringer's solution using the Vickers indentation technique. The set of experiments envolved in this study was planned using a two level - four factor factorial design, and the results were analyzed using the Yates algorithm. Among the main variables, the yttria content showed the greatest effect on the fracture toughness reduction of the samples studied, the same applying to the immersion temperature on what concerns the increase in the microstructural degradation of the samples after aging in Ringer's solution. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica