Submitted by Onia Arantes Albuquerque (onia.ufg@gmail.com) on 2018-10-05T12:19:24Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Julliana Nazareth Vieira da Paixão - 2018.pdf: 2604867 bytes, checksum: 481898097e5087fcd08aed45af874a4c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-10-05T14:14:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Julliana Nazareth Vieira da Paixão - 2018.pdf: 2604867 bytes, checksum: 481898097e5087fcd08aed45af874a4c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-05T14:14:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Julliana Nazareth Vieira da Paixão - 2018.pdf: 2604867 bytes, checksum: 481898097e5087fcd08aed45af874a4c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-08-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Glutathione is classified as a linear, water-soluble tripeptide, consisting of glutamic acid, L-cysteine and glycine being obtained through the synthesis of consecutive enzymatic reactions, which has innumerable intracellular metabolic functions, its main function is to avoid the cellular oxidation. Recent studies, indicate that GSH’s (glutathione) function disorder, is involved by the etiology of some diseases such as: liver cirrhosis, pulmonary, gastrointestinal, inflammation in the pancreas, diabetes, neurodegenerative diseases, among others. In addition, GSH stands out in the environmental area as an important biological parameter, had been being one of the most important indicators of oxidative stress. Considering these factors, the aim of the present research is to evaluate the glutathione production by Saccharomyces cerevisiae using agroindustry’s residues. Supplying better conditions to determinate glutathione production. By means of a CCD (Central composite design) 22 with four central points and four-star points, begetting twelve experiments, the fermentation tests were carried out. In the twelve batch experiments, the concentration of sucrose present in beet molasses (61 – 139 g. L- 1) and ammonium sulfate (NH4)2SO4 (1 – 12 g. L- 1) had been varied as a source of nitrogen. In order to settled the cellular concentration, sucrose, ethanol, glycerol, acetic acid (g. L-1) and glutathione (g. L- 1), aliquots of each experiment were withdrawn every 12 hours until the end of the fermentation process with 48 hours, carried out the proper of analyzed each metabolites. From the results obtained, a mathematical model had been established, in which, was predicted the behavior of cell growth and the fermentation products yield, with reference the relation by the best conditions for the glutathione formation presented. In addition, the qPCR(Real-time Polymerase Chain Reaction) technique was applied, to evaluate the efficiency of GSH1 and GSH2 genes. The best result had been observed with 24 hours of fermentation 7,61 g.L-1of glutathione formation which, in the experimental concentration condition of 61 g. L-1 of sucrose present in molasses and 6.5 g.L-1 of ammonium sulfate. / A glutationa é um tripeptídeo linear, hidrossolúvel, formado por ácido glutâmico, L-cisteína e glicina sendo obtido através da síntese de consecutivas reações enzimáticas. Possui inúmeras funções metabólicas intracelulares, tendo como principal função evitar a oxidação celular. Estudos recentes indicam que o transtorno da função GSH (glutationa) está comprometido na etiologia de algumas doenças, tais como, cirrose hepática, pulmonares, gastrintestinais, inflamações no pâncreas, diabetes, doenças neurodegenerativas, entre outras. Além disso, a GSH destaca-se na área ambiental como um importante parâmetro biológico, sendo um dos mais importantes indicadores do estresse oxidativo. Tendo em vista estes fatores, o objetivo do presente trabalho é realizar a avaliação da produção de glutationa por Saccharomyces cerevisiae utilizando resíduo agroindustrial. Para melhor determinação da condição de produção de glutationa. Através de um DCCR (Delineamento Composto Central Rotacional) 22 com pontos axiais e quatro pontos centrais, totalizando doze experimentos, foram realizados ensaios fermentativos. Nos doze experimentos realizados em batelada, variaram-se a concentração de sacarose presente no melaço de beterraba (61 – 139 g.L-1) e do sulfato de amônio (NH4)2SO4 (1 – 12 g.L-1) como fonte de nitrogênio. Para a determinação da concentração celular, sacarose, etanol, glicerol, ácido acético (g.L-1) e glutationa (g.L-1) alíquotas de cada experimento foram retirados a cada 12 horas até o fim do processo fermentativo com 48 horas, com o intuito de realizar as devidas análises dos metabólitos. A partir dos resultados gerados, um modelo matemático foi estabelecido, no qual prediz o comportamento do crescimento celular e da formação de produto desta fermentação em relação às melhores condições apresentadas para formação de glutationa. Ademais, foi utilizada a técnica de qPCR (Reação em Cadeia da Polimerase em tempo real) para avaliar a eficiência dos genes GSH1 e GSH2. O melhor resultado foi obtido em 24 horas de fermentação foi a formação de 7,61g.L-1 de glutationa na condição experimental de concentração de 61 g. L-1 de sacarose presente no melaço e 6,5g.L-1 de sulfato de amônio.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-05T14:15:45Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mayara Vieira Santos - 2017.pdf: 4242091 bytes, checksum: e1114c1030f1c4a78d59b8f716e90e79 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-05T14:16:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mayara Vieira Santos - 2017.pdf: 4242091 bytes, checksum: e1114c1030f1c4a78d59b8f716e90e79 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-05T14:16:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mayara Vieira Santos - 2017.pdf: 4242091 bytes, checksum: e1114c1030f1c4a78d59b8f716e90e79 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Usually the inoculum used during the beginning of the harvest of ethanol production is constituted by the combination of two or more yeasts strains and in the end the most adapted one will predominate, either inoculated yeast or indigenous wild yeast. The proportion used in these industries are established empirically, of which little is known about the kinetic parameters and the influence that each yeast has on the production of ethanol and on the other metabolites. An experimental design from the blending design with Saccharomyces cerevisiae ATCC7754, S. cerevisiae CAT-1, S. cerevisiae PEDRA-2, S. cerevisiae MONASTRELL strains was proposed to understand how the interaction among the different blends occurs comparing with the ethanol, biomass, acetic acid, glycerol and biomass consumption. This study showed that the inherent characteristics to each yeast can influence the behavior of the kinetics parameters of the culture with two yeasts. It was verified that the combination among three yeasts presented similar metabolic behavior. From the blending design it was possible to elaborate mathematical models that predicts the ethanol, biomass, glycerol, acetic acid and residual sucrose amount in all four yeasts mixtures. It was also possible to identify that the mixture of CAT-1 and PEDRA-2 presented higher ethanol production when cultivated in a 1: 1 ratio, and also in the cultivation with the two yeasts (CAT-1 and PEDRA-2) to CAT-1 was higher in yeast. This research also presents the synthetic cane juice composition and the detail of growth kinetics, substrates consume and production of MONASTRELL yeast products that had not been studied until now. / Normalmente o inóculo utilizado durante o início da safra da produção de etanol é constituído da combinação de duas ou mais linhagem de leveduras e no final prevalece aquela que mais se adaptar, seja as leveduras inoculadas ou leveduras selvagens autóctones. Quanto as proporções utilizadas nas industrias essas são estabelecidas de forma empírica, dos quais sabe-se pouco sobre os parâmetros cinéticos e a influência que cada levedura acarreta sobre a produção do etanol e sobre os outros metabólitos. Um planejamento experimental a partir do delineamento de mistura com as cepas de Saccharomycescerevisiae ATCC7754, S. cerevisiae CAT-1, S. cerevisiae PEDRA-2, S. cerevisiae MONASTRELL foi proposto para entender como ocorre a interação entre as diferentes misturas comparando com os cultivos puros diante das respostas etanol, biomassa, ácido acético, glicerol e consumo de biomassa. Neste estudo mostrou que as características inerentes a cada levedura podem influenciar no comportamento dos parâmetros cinéticos do cultivo com duas leveduras. Verificou-se que a maioria das combinações entre três leveduras apresentam comportamento metabólico semelhante. A partir do delineamento de mistura pôde elaborar modelos matemáticos que predizem a quantidade de etanol, biomassa, glicerol, ácido acético e sacarose residual nas misturas das quatro leveduras. Conseguiu-se também identificar que o ensaio com a mistura de CAT-1 e PEDRA-2 apresentou maior produção de etanol na proporções de 1:1 da concentração de inóculo, e ainda neste cultivo a CAT-1 se sobressaiu em quantidade de leveduras. Esta pesquisa ainda apresenta a composição de caldo de cana-de-açúcar sintético e o detalhamento da cinética de crescimento, consumo de substrato e produção de produtos da levedura MONASTRELL que até então não tinham sido estudada.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-04-26T23:32:00Z No. of bitstreams: 1 Aline_Pauli_2018.pdf: 5534766 bytes, checksum: 389503e1e5a4307c462f405e73451ed5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T23:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aline_Pauli_2018.pdf: 5534766 bytes, checksum: 389503e1e5a4307c462f405e73451ed5 (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work aims to remove efficiently organic and inorganic pollutants from a municipal sanitary landfill leachate effluent (SLLE) through of the integrated purification treatment application, composed by the electrocoagulation (ECP) and biological oxidation processes (BOP), looking for the drastic drop on the toxicity. In the first treatment phase, an ECP-based reactor was constructed consisting in a series of 6 aluminum electrode, providing an effective area of 350 cm2 and a useful volume of 1,0 L. In the framework of the response surface methodology (RSM), a 3³ complete factorial experimental design (CFED) at three levels of the three ECP important parameters: initial pH, electric current density (ECD) and electrolysis time (ET) was regarded. A set of responses related to the ECP treatment, such as, the reduction of color, turbidity, COD and iron concentration, was interpreted within the RSM. Additionally, the Analysis of Variance (ANOVA was applied to assess the quality of the second-order polynomial mathematical models that were adjusted to the CFED data. Keeping fixed the best ECP condition (pH and ECD) for the pollutant removals, a set of kinetic tests was carried out regarding a wide range of ET values. The toxicity of ECP treated samples was assessed by the application of bioassays based on the mortality level of the brine shrimp (Artemia salina) and the germination of Lactuca sativa seeds. The toxicity level was assessed by a statistical estimation of the median lethal concentration (LC50) through the application of bioassays with Artemia salina and Lactuca sativa. The biodegradability index by applying the Zahn Wellens test was also assessed. Keeping fixed the ECP condition for which was obtained the lowest toxicity and the highest biodegradability index, the second phase of treatment by BOP was performed. In this regard, a biological reactor with a useful volume of 3.5 L was adjusted to operate keeping fixed the condition of pH 7, temperature of 33 oC and dissolved oxygen of 50%. A relation food/microorganism of one was considered. After that, the residual ammonia in samples was completely removed applying the stripping method (air injection of 50 Lh-1). From the CFED data related to the first treatment phase, the best ECP condition was found by setting the pH at 5, ET at 120 min and ECD at 128.57 Am-2 for which was obtained the maximum removal of 99, 98, 68 e 99% for color, turbidity, COD and iron concentration, respectively. From the kinetic tests, it was possible to verify that the application of the ECP has actually reduced the SLLE toxicity being an ET of 5 min enough to achieve the minimum time required to obtain the lowest toxicity index (LC50 of 43%) that was found in both biotests. The highest biodegradability index was found when an ET value of 45 min. was regarded. The second POB treatment has showed a significant performance on removals of the organic parameters, with values of 95% and 89% for COD and DOC, respectively. Because of achieving an almost 100% removal of the ammoniacal nitrogen, the main result was the substantial improvement on the LC50 value about of 95%, as suggested by the A. salina biotest. Thus, although there were small amounts of pollutants after both treatments (PEC and POB), an almost total toxicity depletion. / Este trabalho, tem como objetivo remover eficientemente os poluentes orgânicos e inorgânicos de efluente de lixiviado proveniente de aterro sanitário municipal mediante a aplicação do tratamento de purificação integrado composto pelos Processos de Eletrocoagulação (PEC) e Oxidação Biológica (POB), visando especificamente a queda da toxicidade e o cumprimento da condição ambientalmente segura para o descarte final em corpos hídricos. Para o PEC, construiu-se um reator com 6 eletrodos de alumínio, tendo uma área efetiva de 350 cm2 e um volume efetivo de efluente de 1,0 L. No contexto da Metodologia de Superfícies de Resposta (MSR), foi proposto um planejamento experimental 3³, variando-se três parâmetros importante do PEC: pH inicial, Densidade de Corrente Elétrica (DCE) e Tempo de Eletrólise (TE). As respostas ao tratamento por PEC (cor, turbidez, DQO e concentração de ferro) foram interpretadas dentro da MSR, verificando pela Análise de variância (ANOVA) a qualidade da representatividade dos modelos matemáticos, polinomiais de segunda ordem, ajustados aos dados. Mantendo fixa a melhor condição de remoção de poluentes pelo PEC quanto ao pH e DCE, experimentos cinéticos foram realizados considerando um amplo intervalo de TE. O nível de toxicidade foi inferido a partir da estimativa estatística da concentração letal mediana (CL50) mediante a aplicação de biotestes utilizando o microcrustáceo Artemia salina e sementes de Lactuca sativa. Avaliou-se o índice de biodegradabilidade, segundo o teste de Zahn Wellens. Na menor toxicidade e o maior índice de biodegradabilidade do lixiviado tratado pelo PEC foi realizada a aplicação da segunda fase de tratamento por POB. Para tanto, foi ajustado o reator biológico, com volume útil de 3,5 L a operar, de forma controlada, na condição de pH 7, temperatura de 33 oC e oxigênio dissolvido de 50%. Utilizou-se uma relação alimento/microrganismo igual a um. Após a realização da integração dos processos, foi feita a remoção de amônia residual do efluente pelo método de arraste (injeção de ar a 50 Lh-1). Da análise do planejamento da primeira fase de tratamento, encontrou-se a melhor condição do PEC no valor de pH igual a 5; TE em 120 min e DCE em 128,57 Am-2 cujo efeito foi a obtenção da máxima remoção de 99, 98, 68 e 99% na cor, turbidez, DQO e concentração de ferro, respectivamente. A partir dos testes cinéticos, foi possível verificar que o PEC reduziu consideravelmente a toxicidade, sendo o TE de 5 minutos a condição de menor toxicidade (CL50 de 43%) que foi encontrada por ambos os biotestes. O índice de biodegradabilidade do efluente de lixiviado tratado teve um aumento de aproximadamente 20% em relação ao efluente bruto para todos os tempos de tratamento por PEC; porém, o maior índice de biodegradabilidade foi encontrado quando houve um TE de 45 minutos. O segundo tratamento por POB apresentou expressiva remoção dos parâmetros orgânicos, sendo obtidas remoções de 95% e 89% para a DQO e o COD, respectivamente. Após a aplicação do processo de arraste de amônia, uma remoção de quase 100% do nitrogênio amoniacal foi alcançada, obtendo uma a CL50 da ordem de 95%, como revelada pelo bioteste com A. salina. Portanto, embora houvesse quantidades pequenas de poluentes após ambos os tratamentos (PEC e POB), atingiu-se a quase total depleção da toxicidade.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-10-04T18:06:39Z No. of bitstreams: 1 Mabel_Arantes_2018.pdf: 2059864 bytes, checksum: 831822ad4d3c7ce18c2fda6d1319af80 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-04T18:06:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mabel_Arantes_2018.pdf: 2059864 bytes, checksum: 831822ad4d3c7ce18c2fda6d1319af80 (MD5) Previous issue date: 2018-09-06 / The biological production of hydrogen (bioH2) through anaerobic fermentation of residual carbon sources is an interesting way to combine the environmental adequation of agro-industrial wastewaters to the generation of value-added products. Wastewaters with fermentable carbon sources have high potential to produce bioH2, being possible using different inoculum and biological reactors. It is the case found in brewery wastewater, generated in large amount at Brazil and around the world, and there are only few studies about it. In this context, this work studied the production of bioH2 by an anaerobic reactor operated in sequencing batch with immobilized biomass, AnSBBR, from brewery wastewater, using two inocula: mixed culture from the natural fermentation of synthetic wastewater based on sucrose and pure culture of Klebsiella pneumoniae, immobilized in expanded clay. Were evaluated the effects of influent concentration (2,8 a 7,2 gTRS L-1), volumetric organic load (2,6 a 12,6 gTRS (L day)-1) and cycle time (12 h e 24 h), in assays taking from 9 to 16 cycles. The inocula gotten through natural fermentation showed potential to produce bioH2 in preliminary experiments (shaken bottles, 0,5 L) but, in the tests on the reactor the production was low, instable and brief (less than 7 days). The pure inocula K. pneumoniae showed a good adaptability to the residue, in activity through the whole experiment. The raise in the volumetric organic load (VOLc) up to 12,6 gTRS (L day)-1 and the reduction of the cycle from 24 h to 12 h had a positive effect in the production and, under those conditions, the best values for the evaluation parameters ahead were obtained: volumetric productivity average of 0,9 LH2 (L day)-1, molar flow rate up to 10,8 mmolH2 h-1, molar yield average de 3,9 molH2 KgTRS-1, with H2 content in biogas between 18 and 42% and TRS and COD removal efficiency of 89% and 23%, respectively, with a predominance of acetic and butyric pathways. Those results indicate a promising production of H2 from brewery wastewater using K. pneumoniae as inocula in AnSBBR reactor, contributing to the development of the bioH2 technology by the proposal of a new inocula to achieve a higher use of this wastewater potential. / A produção biológica de hidrogênio (bioH2) por meio de fermentação anaeróbia de fontes de carbono residuais é uma forma interessante de aliar a adequação ambiental de efluentes agroindustriais à geração de produto de valor agregado. Águas residuárias que possuam fontes de carbono fermentescíveis apresentam alto potencial para a produção de bioH2, o que é possível com diferentes inóculos e reatores biológicos. É o caso da água residuária de cervejaria, gerada em grandes quantidades no Brasil e no mundo e para a qual poucos estudos foram realizados até o momento. Neste contexto, o presente trabalho avaliou a produção de biohidrogênio em reator anaeróbio operado em bateladas sequenciais com biomassa imobilizada, AnSBBR, a partir de água residuária de cervejaria, empregando dois inóculos: cultura mista proveniente da fermentação natural de meio sintético à base de sacarose e cultura pura de Klebsiella pneumoniae, suportados em argila expandida. Foram avaliados os efeitos da concentração afluente (2,8 a 7,2 gART L-1), da carga orgânica volumétrica aplicada (2,6 a 12,6 gART (L dia)-1) e do tempo de ciclo (12 h e 24 h) em ensaios com duração entre 9 e 16 ciclos. O inóculo obtido por fermentação natural apresentou potencial para produção de bioH2 em ensaios preliminares (frascos agitados, 0,5 L) mas na avaliação em reator a produção foi baixa, instável e breve (período inferior a 7 dias). Já o inóculo puro, K. pneumoniae apresentou boa adaptação ao resíduo e atividade durante todo o período avaliado. O aumento da carga orgânica volumétrica aplicada (COVc) até 12,6 gART (L dia)-1 e a redução do tempo ciclo de 24 h para 12 h tiveram um efeito positivo sobre a produção e nestas condições foram obtidos os melhores valores para os parâmetros de avaliação: produtividade volumétrica de H2 média de 0,9 LH2 (L dia)-1, vazão molar de H2 máxima de 10,8 mmolH2 h-1, rendimento de H2 médio de 3,9 molH2 KgART-1, com teor de H2 no biogás entre 18 e 42% e eficiência média de remoção de ART e de DQO de 89% e 23%, respectivamente, com predomínio das rotas metabólicas acética e butírica. Estes resultados indicam uma produção promissora de H2 a partir de água residuária de cervejaria empregando K. pneumoniae como inóculo em reator AnSBBR, contribuindo para o desenvolvimento da tecnologia do bioH2 ao propor um novo inóculo para o aproveitamento do potencial de uso desta água residuária.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-10-31T00:41:51Z No. of bitstreams: 1 Sergio_Kupski_2015.pdf: 5793850 bytes, checksum: 1abe03c5de9e1065ce978b22b486cc50 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-31T00:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sergio_Kupski_2015.pdf: 5793850 bytes, checksum: 1abe03c5de9e1065ce978b22b486cc50 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Supercritical fluid extraction (SFE) process of vegetable oils with CO2 is an alternative to the traditional processes, with advantages related to final product quality, extraction yield and simpler separation stages. Hops (Humulus Lupulus L.) are widely used for beer brewing and their essential oils contain substances with potential pharmaceutical use. Mathematical modeling of the mass transfer mechanisms that rule the SFE may provide information about the process parameters influence on the total yield and extraction rate. This work intends to analyze the influence of the following parameters: temperature (de 35 a 55º C), pressure (100 a 200 bar), particle size (de 3,28 X 10-4 m a 1,02 X 10-3 m), particle size distribution and raw material treatment. Extraction of hop with supercritical carbon dioxide was performed on experimental scale. The data obtained was used to adjust the extraction curves simulated with five models available at literature. Besides those, the data allowed to test a proposed model, applied for the extraction from hop bracts. Tested models adjusted the experimental data satisfactorily and the estimated parameters analysis allowed building another model. / O processo de extração supercrítica (SFE – supercritical fluid extraction) de óleos vegetais com CO2 é uma alternativa aos tradicionais, com vantagens relacionadas à qualidade do produto final, rendimento da extração e simplificação das etapas de separação. Os cones de lúpulo (Humulus lupulus L.) são amplamente utilizados na produção de cerveja e seus óleos essenciais contêm substâncias com potencial uso na indústria farmacêutica. A modelagem matemática dos mecanismos de transferência de massa que governam a SFE pode fornecer informações sobre a influência dos parâmetros de processo no rendimento total e na taxa de extração. Este trabalho propõe analisar a influência dos seguintes parâmetros: temperatura (de 35 a 55º C), pressão (100 a 200 bar), diâmetro da partícula (de 3,28 X 10-4 a 1,02 X 10-3 m), distribuição granulométrica das partículas e a forma de preparo da matéria prima. Foi realizada a extração de lúpulo com dióxido de carbono supercrítico com equipamento em escala experimental. Os dados obtidos foram utilizados para ajustar as curvas de extração simuladas utilizando cinco modelos fenomenológicos disponíveis na literatura. Além destes, os dados permitiram testar o modelo proposto, aplicado para a extração a partir das brácteas da inflorescência do lúpulo. Os modelos testados ajustaram de forma satisfatória os dados experimentais e a análise dos parâmetros estimados permitiu fundamentar um segundo modelo proposto.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-11-05T20:12:01Z No. of bitstreams: 1 Fernanda_Tavares_2018.pdf: 3497938 bytes, checksum: 33976a24dbef1bda196a346bd634eade (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-05T20:12:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernanda_Tavares_2018.pdf: 3497938 bytes, checksum: 33976a24dbef1bda196a346bd634eade (MD5) Previous issue date: 2018-05-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Lipases are a class of enzymes responsible for breaking down the ester bonds of triglycerides; they can derivate from microbial, animal or vegetal origin, the last ones can be found mainly from the germination processes of oilseeds. Castor bean seeds have the advantage of having lipases in its composition even in non-germinated state. In this sense, the present work aims to evaluate the use of castor bean as a source of lipase in the hydrolysis of triglycerides to obtain free fatty acids, employing sonication and orbital agitation system, investigating the use of in natura seeds and seeds after oil extraction process, to enable its commercial use. In addition, the crambe oil is employed, an oil that is rich in monosaturated free fatty acids, easy obtainment and it is has no use in the food chain. Using CCRD experimental designs an optimum point was found for in natura seeds in the condition of temperature of 33 °C, 0.87 buffer/oil (m/m) and 0.31 catalyst/substrate (m/m) reaching a yield of 91% after 4 hours of reaction; for the incubated seeds the optimum condition was in the temperature of 43.8 °C, 1.8 buffer/oil (m/m) and 0.07 catalyst/substrate (m/m) in which approximately 88% yield was achieved after 4 hours of reaction. In order to optimize the reaction conditions, the use of ultrasound in the enzymatic hydrolysis was evaluated, as optimal conditions were approximately 70% of ultrasound power, 1.79 buffer/oil (m/m), 0.25 catalyst/substrate (m/m) for the in natura seeds, achieving approximately 86% of yield after 5 minutes of ultrasonic reaction and 91% after more 30 minutes of reaction with mechanical stirring and for incubated seeds approximately 68% of ultrasound power, 1.67 buffer/oil (m/m), 0.06 catalyst/substrate (m/m), reaching 73% of yield after 5 minutes of ultrasonic reaction and 77% after more 30 minutes of reaction with mechanical stirring. The best yield, therefore, was verified when in natura seeds were employed; these seeds don’t go through any preparation process and have emulsifying components that can help in the triglycerides hydrolysis. Besides that, a mathematical model was proposed and it was satisfactory to predict the experimental data of crambe oil enzymatic hydrolysis when in natura and incubated seeds were employed in mechanical-orbital agitation reactions and with ultrasonic emulsification. In this sense, the contribution of the present work is to give a better understanding for the enzymatic hydrolysis of triglycerides with the utilization of vegetal lipases from castor seeds, and employing an oil that has not been yet well studied and utilized. / Lipases são uma classe de enzimas responsáveis pela quebra de ligações éster de triglicerídeos e podem ser de origem microbiana, animal ou vegetal, sendo que as ultimas podem ser encontradas principalmente a partir do processo de germinação de sementes oleaginosas. As sementes da mamona possuem a vantagem de conterem lipase em sua composição mesmo em fase não germinativa. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o uso da semente de mamona como fonte de lipase na hidrólise de triglicerídeos para obtenção de ácidos graxos livres empregando ultrassom e sistema de agitação orbital, investigando o uso das sementes in natura e sementes após o processo de extração de óleo, para viabilizar seu uso comercial. Além disso, busca-se empregar o óleo de crambe, um óleo rico em ácidos graxos monoinsaturados, de fácil obtenção e que não é usado na cadeia alimentar. Empregando planejamentos experimentais DCCR verificou-se ponto ótimo para sementes in natura na condição de 33°C de temperatura, 0,87 solução tampão/óleo (m/m) e 0,31 catalisador/substrato (m/m) no qual atingiu-se 91% de rendimento após 4 horas de reação; para as sementes incubadas o ponto ótimo foi nas condições de 43,8°C de temperatura, 1,8 solução tampão/óleo (m/m) e 0,07 catalisador/substrato (m/m) no qual atingiu-se aproximadamente 88% de rendimento após 4 horas de reação. Visando otimizar as condições reacionais, foi avaliado o uso de ultrassom na hidrólise enzimática, as condições ótimas foram de aproximadamente 70% de potência do ultrassom, 1,79 tampão/óleo (m/m), 0,25 catalisador/substrato (m/m) para as sementes in natura, atingindo se aproximadamente 86% de rendimento após 5 minutos de reação em ultrassom e 91% após mais 30 minutos de reação com agitação mecânica-orbital e para as sementes incubadas aproximadamente 68% de potência do ultrassom, 1,67 tampão/óleo (m/m), 0,06 catalisador/substrato (m/m), atingindo se aproximadamente 73% de rendimento após 5 minutos de reação em ultrassom e 77% após mais 30 minutos de reação com agitação mecânica. Verificou-se, portanto, um melhor rendimento com a utilização das sementes in natura, que não passam por nenhum processo de preparo, e possuem componentes emulsificantes que auxiliam na hidrólise de triglicerídeos. Além disso, um modelo matemático foi proposto e foi satisfatório para predição dos dados experimentais das hidrólises enzimáticas do óleo de crambe empregando sementes in natura e incubadas em reações com agitação mecânica-orbital e em ultrassom. Dessa forma, o presente trabalho contribui de forma a melhorar o entendimento do mecanismo da reação de hidrólise enzimática de triglicerídeos com utilização de lipases vegetais a partir da semente de mamona, empregando um óleo ainda pouco utilizado e estudado, o crambe.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-11-21T18:44:22Z No. of bitstreams: 1 Ricardo_Oliveira_2017.pdf: 9262589 bytes, checksum: 3fb1bbeebfa29a7ba5d96ebca839b34d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-21T18:44:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricardo_Oliveira_2017.pdf: 9262589 bytes, checksum: 3fb1bbeebfa29a7ba5d96ebca839b34d (MD5) Previous issue date: 2017-12-01 / Periodically several types of waste are produced and discarded in landfills. Among that waste there is the sewage sludge one of the biggest issues from environmental and financial perspective of sanitation companies. This study has as primary goal to evaluate the potencial production of sanitary sewage sludge briquettes and charcoal to be used as fuel, as well as to perform its physical and chemical characterization. The incorporation effect of the cooking residual oil by immersion method and in form of an additive incorporated directly into the briquette mixture composition was also evaluated. This fuel may be used in a combustion furnace boiler or biomass thermoelectric plants, which has same purpose as coal and wood. Fuel and mechanical characteristics of those briquettes as well as superior calorific value, ash content, volatile materials, fixed carbon, thermogravimetric analyzes and resistance to axial compression until the rupture were evaluated. There was experimental planning methodology known in the literature to verify the factors that interfere in the briquette production and its properties, as well as characterize briquette and raw materials. To investigate the best raw material proportions in the briquettes production and verify moisture effects and binder, a factorial experiment was performed under a randomized complete block design (DBC), maintaining a constant pressure (5 tons). This plan had as non-immersed briquettes blocks (1), and immersed ones (2) at 160 oC for a time of 100 seconds. After a negative effect on immersion process, due to low mechanical strength, a Plackett-Burman (PB) design was performed to evaluate moisture, binder, mixture, pressure effects as well as additive on mechanical briquettes resistance. This plan allowed to verify the variable effects in a reduced number of tests, PB (12) with a triple central point, totalizing a 15 tests matrix. Once the identification of most significant variables in the briquettes production, a larger number of trials and levels were planned, being central rotational compound (DCCR) design, applied on most significant variables of PB plan and additive, these plans showed best quantities and conditions required for briquettes production in terms of operations, transportation and storage as well as better energy efficiency. The best mixing condition that produced the briquette with the highest calorific value was 85% sewage sludge, 2.50% humidity, 7.50% additive and 8.75-ton pressure, besides a power 15.566 MJ.kg-1, capable of withstanding a pressure of 41.19 MPa (420 kgf cm-2) and a density of 1.311 g.cm-3, until rupture, thus the best briquette for transportation and handling. This work provides a suggested route to use sanitary sewage sludge in combination with charcoal fines to produce fuel in the form of briquettes. Besides these characteristics, morphological and compositional properties were studied by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion Spectroscopy (EDS) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FITIR) with attenuated total reflectance (ATR) as well as mechanical properties, visual analysis, granulometry tests and mechanical resistance. In this study with briquettes, power and mechanical resistance were investigated. With the test results, it was verified that sanitary sewage sludge has similar calorific value to other materials used for briquettes manufacture, being an excellent raw material for energy power by combustion in the form proposed by this study. / Periodicamente são gerados diversos tipos de resíduos e descartados em aterros sanitários. Dentre estes, o lodo de esgoto sanitário que é um dos maiores problemas do ponto de vista ambiental e financeiro das empresas de saneamento. Neste contexto, este estudo tem como objetivo principal avaliar a potencialidade da produção de briquetes de lodo de esgoto sanitário e finos de carvão vegetal para o uso como combustível, bem como realizar sua caracterização física e química. Também foi avaliado o efeito da incorporação do óleo residual de cozinha pelo método da imersão e na forma de aditivo incorporado diretamente na mistura da composição do briquete. A aplicabilidade desse combustível poderá ser em forno de combustão de caldeiras ou termoelétricas de biomassa, tendo a mesma finalidade do carvão e da madeira. Para conhecer as características combustíveis e mecânicas dos briquetes, foram avaliados o poder calorífico superior, o teor de cinzas, os materiais voláteis, o carbono fixo, análises termogravimétricas e a resistência à compressão axial até a ruptura. Foi empregada a metodologia de planejamentos experimentais, conhecida na literatura, para verificar os fatores que interferem na produção do briquete e suas propriedades, além de realizar a caracterização do briquete e das matérias primas. Para investigar quais as melhores proporções de matéria prima na produção dos briquetes os efeitos da umidade e do aglutinante, realizou-se um experimento fatorial sob o delineamento em blocos casualizados (DBC), mantendo-se a pressão constante (5 toneladas). Este planejamento teve como blocos os briquetes não-imersos (1), e os imersos (2) a 160 oC por um tempo de 100 segundos. Após verificar um efeito negativo no processo de imersão, devido à baixa na resistência mecânica, um planejamento de Plackett-Burman (PB) foi realizado para avaliar os efeitos das variáveis umidade, aglutinante, mistura, pressão e o aditivo na resistência mecânica dos briquetes. Esse planejamento permitiu verificar os efeitos das variáveis por meio de um número reduzido de ensaios, PB (12) com uma triplicata no ponto central, totalizando uma matriz de 15 ensaios. Após a identificação das variáveis mais significativas na parte da produção dos briquetes, realizou-se um planejamento com um número maior de ensaios e níveis, sendo este o delineamento composto central rotacional (DCCR), aplicado as variáveis mais significativas do planejamento de PB e o aditivo. Esses planejamentos permitiram determinar quais as melhores quantidades e condições necessárias para produção de briquetes, em termos de operações, transporte e armazenagem, e do melhor poder energético. A melhor condição de mistura que proporcionou a produção do briquete com maior poder calorífico foi de 85% de lodo de esgoto sanitário, 2,50% de umidade, 7,50% de aditivo e 8,75 ton de pressão, além de um poder calorífico de 15,566 MJ kg-1, foi capaz de suportar, até a ruptura, uma pressão de 41,19 MPa (420 kgf cm-2) com uma densidade de 1,311 g cm-3. Sendo assim este o briquete mais indicado para o transporte e manipulação. Esse trabalho fornece a rota sugerida para a utilização do lodo de esgoto sanitário em combinação com finos de carvão vegetal para a produção de combustível em forma de briquetes. Além destas características, estudaram-se as propriedades morfológicas e composicional por meio da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), da Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS) e da Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FITIR) com refletância total atenuada (ATR). Também as propriedades mecânicas, análises visuais, ensaios de granulometria e resistência mecânica. Neste estudo com briquetes, foram investigados em especial o poder energético e a resistência mecânica. Com os resultados dos ensaios, verificou-se que o lodo de esgoto sanitário possui poder calorífico similar ao de outros materiais utilizados para fabricação de briquetes, sendo uma excelente matéria prima para geração de energia por combustão na forma proposta neste estudo.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:07:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grasielli Orso Graebin.pdf: 4087959 bytes, checksum: aec4bf3fcd0a76a2390801b14ddefce0 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The growth of the sugarcane sector has enhanced the generation of large amounts of waste such as bagasse from sugar cane, a fact that has encouraged the search for new alternatives of it's use. This study aimed to kiln drying and convective dryer bagasse sugarcane and its application in the removal of metal nickel. Fluorescence spectra of X- rays detected the presence of C, O and Si in the biosorbents, and a fibrous structure and apparently fragmented. Thermal analysis has demonstrated that the bagasse has thermal stability up to 80 °C and four stages of weight loss and decomposition of its components. The point of zero charge was 5,38. The ash content of 4,4%. The kiln drying showed the best results obtained by the experimental desing 22 with 4 center points were showed the temperature of 80 °C as more suitable for balancing the end of the drying process of sugar cane bagasse in 140 minutes. In convective drying the best results were at a temperature of 80 °C and the drying air speed of 2,0 m s-1 reaching the equilibrium moisture content (Xe) in 85±8,66 minutes. Page's model represented better the kinetics, with R2 of 0,9948. The coefficient of diffusivity and activation energy for the best drying conditions investigated were 1,4340 x 10-12 m2 s-1 and 0,58 kJ mol-1. In the adsorption process optimized variables by Experimental Desing Full 23 values showed the following: pH = 5,0, temperature = 25°C, agitation rate = 75 rpm and adsorbent mass of 0,1 g. The adsorption kinetics of bagasse presented a qeq of 1,43 ± 0,024 mg g-1 in a time of 120 minutes. The sugar cane bagasse being a low cost, renewable and biodegradable agroindustrial by product, proves to be a potential adsorbent for the removal of nickel metal. / O crescimento do setor sucroalcooleiro tem potencializado a geração de grandes quantidades de resíduos como o bagaço de cana-de-açúcar, fato que tem incentivado a pesquisa de novas alternativas para sua aplicação. Este trabalho teve como objetivo a secagem em estufa e em secador convectivo do bagaço de cana-de-açúcar e sua aplicação na remoção do metal níquel. Os espectros de fluorescência de raios-X detectaram a presença de C, O e Si no biossorvente, além de uma estrutura fibrosa e fragmentada aparentemente. A análise térmica demonstrou que o bagaço possui estabilidade térmica até 80 °C e quatro estágios de perda de massa e decomposição de seus componentes. O ponto de carga zero (PCZ) do bagaço de cana-de-açúcar foi de 5,38. A secagem em estufa apresentou a temperatura de 80 °C como mais apropriada para estabelecer o equilíbrio ao final do processo de secagem do bagaço de cana em 140 minutos. Na secagem convectiva os melhores resultados obtidos pelo planejamento experimental 22 com 4 pontos centrais foram a temperatura de 80 °C e velocidade do ar de secagem de 2,0 m s-1 atingindo a umidade de equilíbrio (Xe) em 85±8,66 minutos. O modelo de Page representou melhor a cinética de secagem do bagaço de cana com coeficiente de determinação de 0,9948. O coeficiente de difusividade e a energia de ativação para as melhores condições de secagem investigadas foram de 1,4340 x 10-12 m2 s-1 e 0,58 KJ mol-1. No processo de adsorção de níquel as variáveis otimizadas pelo Planejamento Experimental Completo 23 foram pH de 5,0, temperatura de 25 °C e velocidade de agitação de 150 rpm. A cinética de adsorção do níquel pelo bagaço de cana foi de 1,43 ± 0,024 meq g-1 para um tempo de equilíbrio de 120 minutos. O bagaço de cana-de-açúcar por ser um subproduto agroindustrial de baixo custo, renovável e biodegradável, demonstra ser um adsorvente potencial para a remoção do metal níquel.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jonas Laurentino de Souza.pdf: 1900199 bytes, checksum: 3994bd57ce92b5d78685371435d4291e (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / The oral administration of drugs for systemic effects is the most common way used in medical treatment. Among these, drugs as tablets are the most used. The granulation is a process that seeks to improve the transportation of powder in the compacting machine by the agglomeration of particles. The fluidized bed drying added to "spray dryer" technique is commonly used to form granules that reaches the required characteristics of a uniform grain, with strict control of final humidity of the granules and relatively short process when compared to other techniques for drugs production. Metformin is a drug displayed as hydrochloride and orally administered as coated tablets. It is indicated for the treatment of type 2 Diabetes mellitus. In order to improve productivity in an industrial fluidized bed used in the granulation and drying of Metformin, it is necessary to evaluate the effects of operation conditions used in the process, as particulate material and in the production process. For that purpose, it was performed the study of fluiddynamic granulation and drying of Metformin in fluidized bed in order to investigate the minimum fluidization velocity for the process of this drug. The influence of temperature and speed of drying air in processing time of the formula, and the average particle size were also evaluated. The experiments were elaborated based on the Evolutionary Operation Theory, proposed by Box (1957). It performed the shaping at drying stage. With these experiments was possible to reduce to zero the reworks of batches caused by the formation of preferential channels, which could occur deposition polymer solution on the particulate material. It was also possible to reduce the average processing time in 8 minutes, adding greater productivity and savings for the company where the work was developed. The results achieved, besides the gain in productivity, guide to where efforts should be directed to continue improving productivity, providing a practical methodology for applying the technique that can be applied in the production of other drugs that use the granulation process in fluidized bed. / A administração de fármacos para efeitos sistêmicos por via oral é a forma mais comum dentre os medicamentos. Dentre estes, os medicamentos na forma de comprimidos são os mais empregados. A granulação é um processo que visa melhorar o transporte do pó na máquina compressora por meio da aglomeração de partículas. A secagem em leito fluidizado acoplado à técnica de spray dryer é a técnica comumente empregada para a formação de grânulos que atendam as características necessárias de granulometria uniforme, com controle rigoroso da umidade final do granulado e tempo relativamente curto de processo quando comparado a outras técnicas para produção de medicamentos. A metformina é um fármaco, apresentado na forma de cloridrato, e administrado como comprimidos revestidos por via oral. É indicado no tratamento de diabetes, mais especificamente diabetes mellitus tipo 2. Com o objetivo de aprimorar a produtividade em um leito fluidizado industrial utilizado na granulação e secagem de metformina, faz-se necessário avaliar os efeitos das condições operacionais utilizadas no processo referentes a qualidade material particulado e o processo de produção propriamente dito. Para tanto, realizou-se o estudo fluidodinâmico da granulação e secagem de metformina em leito fluidizado investigando assim a velocidade mínima de fluidização para o processamento deste fármaco. A influência da temperatura e da velocidade do ar de secagem no tempo de processamento da fórmula e no tamanho médio da partícula também foram avaliados. Os experimentos foram elaborados a partir da teoria da Operação Evolutiva, proposta por Box (1957). A modelagem da etapa de secagem também foi realizada. Por meio dos experimentos realizados conseguiu-se reduzir a zero os reprocessos de bateladas por formação de canais preferenciais, onde poderia ocorrer deposição de solução polimérica sobre o material particulado. Foi possível também reduzir o tempo médio de processamento em 8 minutos, agregando maior produtividade e economia para a empresa na qual este trabalho foi desenvolvido. Os resultados obtidos mostram que houve ganhos em relação a produtividade, e norteiam para onde os esforços devem ser direcionados para continuidade do melhoramento de produtividade, fornecendo uma metodologia prática para aplicação da técnica que poderá ser aplicada na produção de outros fármacos que utilizam o processo de granulação por via úmida em leito fluidizado.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thyara Campos Martins.pdf: 1837547 bytes, checksum: 733e952ccfb67393e6688fdf9fec96e7 (MD5) Previous issue date: 2013-02-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of this study is to evaluate the performance of Fenton-like process using steel wool trade as a source of metallic iron and ferrous ions in the treatment of textile effluent. Preliminary experiments were conducted to evaluate the efficiency of the Fenton-like degradation and mineralization of organic and inorganic pollutants. The experiments were conducted in laboratory scale reactors. The operational parameters of the reactor: H2O2 molar concentration of reactants and Fe0 were optimized based on the values of total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), turbidity and discoloration from an experimental design Delineation Central Composite Rotational (DCCR) 22 quadruplicate with the center point and another 4 axial points. Obtained good representation of the experimental data verified by analysis of variance. The efficiency of the processes used in the treatment of textile effluent was evaluated based on the parameters: decreased levels of TOC, COD, color and turbidity, as well as analysis of the behavior of the concentrations of sulfate, nitrate, hydrogen peroxide, dissolved iron, ammonia and organic nitrogen and reduced absorbance in the lengths where 320 and 600 nm. The molar ratio of the highest efficiency for conventional Fenton process was 1:0,9:27,5 to their COT:Fe2+:H2O2. Under these conditions, the process decreased by 91.06% of the TOC parameter, whereas the COD was reduced by 94.51%, 99.02% of discoloration and 99.88% of reduced turbidity. The Fenton-like process showed greater reductions of the parameters studied when subjected to 1:1,7:27,5 molar ratio of the respective TOC:Fe0:H2O2; these conditions the process showed 92.88% reduction of TOC, 93.91% reduction of COD, 98.11% of discoloration and 98.87% reducing turbidity. Both procedures showed these results to a reaction time of 720 minutes. Using the continuous flow system for the FL and FC process, the system allowed an efficient degradation of the effluent at retention times of about 720 minutes. The processes presented similar efficiencies, which demonstrates that the Fenton-like process is an effective alternative for the treatment of textile effluents. Confirming the ability of steel wool as the source of metallic iron, capable of use in oxidation processes of degradation. / O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho do processo Fenton-like, utilizando lã de aço comercial como fonte de ferro metálico e íons ferrosos, no tratamento de efluente têxtil. Foram realizados experimentos preliminares para avaliar a eficiência do processo Fenton-like na mineralização e degradação dos poluentes orgânicos e inorgânicos. Os experimentos foram realizados em reatores de escala laboratorial. Os parâmetros operacionais dos reatores: concentração molar dos reagentes H2O2 e Fe0, foram otimizados baseados nos valores do carbono orgânico total (COT), demanda química de oxigênio (DQO), descoloração e turbidez a partir de um planejamento experimental Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) 22 com quadruplicata no ponto central e mais 4 pontos axiais. Obteve-se boa representação dos dados experimentais verificada pela análise de variância. A eficiência dos processos aplicados no tratamento do efluente têxtil foi avaliada baseada pelos parâmetros: redução dos valores do COT, DQO, cor e turbidez, além da análise do comportamento das concentrações de sulfato, nitrato, peróxido de hidrogênio, ferro dissolvido, nitrogênio orgânico e amoniacal e redução da absorvância nos comprimentos de onde de 320 e 600 nm. A razão molar que apresentou maior eficiência para o processo Fenton Convencional foi de 1:0,9:27,5 respectiva ao COT:Fe2+:H2O2. Nessas condições, o processo apresentou redução de 91,06% do parâmetro COT, enquanto que a DQO apresentou redução de 94,51%, 99,02% de descoloração e 99,88% de redução da turbidez. O processo Fenton-like apresentou maiores reduções dos parâmetros estudados, quando submetido à razão molar de 1:1,7:27,5 respectivo ao COT:Fe0:H2O2; nessas condições o processo apresentou 92,88% de redução do COT, 93,91% de redução de DQO, 98,11% de descoloração e 98,87% de redução de turbidez. Ambos os processos apresentaram estes resultados para um tempo de reação de 720 minutos. Utilizando o sistema de fluxo contínuo para os processos FC e FL, o sistema permitiu uma eficiente degradação do efluente, em tempos de retenção da ordem de 720 minutos. Os processos apresentaram eficiências similares, o que demonstra que o processo Fenton-like é uma alternativa eficiente no tratamento de efluente têxtil. Atestando a capacidade da lã de aço como fonte de ferro metálico, passível de utilização em processos oxidativos de degradação.