Dissertations / Theses: 'CASC3' – Grafiati (2024)

Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016.
Made available in DSpace on 2017-01-17T03:16:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1343115.pdf: 2569414 bytes, checksum: 500f50c26f5aade2bae3bfa3afebefea (MD5) Previous issue date: 2016
Trocadores de calor assistidos pela tecnologia de termossifões são equipamentos altamente eficientes. Estes tipos de dispositivos podem transferir altas taxas de calor, com baixas resistências térmicas, entre dois escoamentos com diferentes temperaturas. Diferentes configurações geométricas podem ser adotadas, dependendo da aplicação, incluindo os trocadores de fluxo cruzado ou casco tubos. Nestes tipos de trocadores de calor, os fluxos das correntes quente e fria ocorrem externamente ao feixe de tubos. Para a estimativa dos coeficientes de troca de calor externa por convecção externa e a para a determinação das perdas de carga monofásicas, são usadas correlações experimentais. Entretanto, correlações experimentais podem não estar disponíveis para geometrias complexas ou/e quando as propriedades termofísicas ficam fora do intervalo de validade, como acontece com fluidos muito viscosos. Ferramentas de dinâmica de fluidos computacional (CFD) mostram ter grande aplicabilidade no projeto de trocadores de calor. Uma das principais dificuldades no estudo de trocadores assistidos por termossifões é selecionar uma correlação apropriada para acoplar termicamente os fenômenos internos de mudança de fase com os escoamentos em convecção forçada externa ao feixe de tubos. Neste trabalho, é proposta uma metodologia de acoplamento térmico empregando ferramentas numéricas para trocadores de calor com termossifões. A metodologia acopla o modelo de resistência térmica equivalente para termossifões, associada à mudança de fase interna, com as simulações numéricas dos escoamentos externos. Foram estudados três casos: o primeiro consiste de um termossifão único trocando calor com duas correntes fluidas em escoamento cruzado, o segundo de um feixe de termossifões e finalmente, no terceiro caso, foi analisado um trocador de calor completo do tipo casco casco assistidos por termossifões. Para a avaliação do coeficiente externo de transferência de calor por convecção, foram comparadas as previsões feitas pelas correlações experimentais presentes na literatura contra as respectivas estimativas obtidas da análise computacional. Os resultados obtidos apresentam boa concordância entre os modelos numéricos e os modelos semianalíticos analisados.

Abstract : Two-phase thermosyphon heat exchangers are highly efficient equipment. They can transfer high heat flux rates, with low thermal resistances, between two fluid streams at different temperatures. Different geometry configurations can be adopted, depending on the application, including: cross-flow and shell and tube, among others. These equipment are normally designed using convection heat transfer and friction empirical correlations for cross-flow external to the tube banks, which are coupled with thermosyphon internal thermal resistance correlations. However, correlations may not be available for complex geometries and/or when the fluid thermophysical properties are outside the valid range of the cross-flow correlations, as happens with very viscous fluids. Computational fluid dynamic (CFD) tools have shown to be a powerful design tool for this type of equipment. The main difficulty that arises with this approach is to select the appropriate correlations to be used to couple the thermosyphon internal phase change phenomena with the external forced convection over the evaporator and condenser outside walls. In this work, a numerical model for thermal coupling in two-phase thermosyphon heat exchangers is proposed. This methodology couples thermosyphon total thermal resistance model, which is associated with the internal phase change, with the numerical simulation of the external flows. For a comparison purposes, three cases were studied: the first consists of a single thermosyphon, with external cross-flow the second is thermosyphon bundle in cross-flow and, finally, a complete thermosyphon shell and shell heat exchanger. To validate the external convection heat transfer coefficients obtained numerically, they were compared with experimental correlations available from literature. The obtained results show good agreement between the numerical and the semi-analytical models.

Abstract:

Submitted by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-05-13T17:16:07ZNo. of bitstreams: 2license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)Rotas Tecnológicas para o aproveitamento de resíduo agrícola - otimização estrutural e tecnológica pelo método heurístico.pdf: 1501845 bytes, checksum: b8c8c82e53301f42548d2113d2626e0f (MD5)
Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-05-13T17:16:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)Rotas Tecnológicas para o aproveitamento de resíduo agrícola - otimização estrutural e tecnológica pelo método heurístico.pdf: 1501845 bytes, checksum: b8c8c82e53301f42548d2113d2626e0f (MD5)
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CAPES
A avaliabilidade de resíduos agrícolas para geração de bioenergia vem se destacarcomo interesse recente por parte do setor de agroenergia. Para essa finalidade,esse trabalho de dissertação realiza-se um estudo bibliográfico de caracterização deresíduos da casca do cacau, coco e café; para adequação às tecnologias debiodigestão anaeróbia, pirólise e combustão direta. Avalia-se as possibilidades derotas tecnológicas para a transformação do potencial energético inerente àcomposição dos resíduos de fruta em energia elétrica. O objetivo é direcionado àsíntese estrutural de processos químicos pela representação do problema por meiode árvores de estado. A partir da combinação dos elementos de estudo envolvidos:resíduos frutíferos, tecnologias de beneficiamento da biomassa e tecnologias deconversão química; são propostas as possibilidades de rotas tecnológicas paracomposição dos ramos das árvores de estado. A etapa de otimização estrutural édirecionada à aplicação do método heurístico em relação ao problema de síntese.Dessa forma, é selecionada a rota tecnológica mais promissora de aproveitamentoenergético de cada resíduo. Como resultado, a biodigestão anaeróbia em reator dotipo batelada se mostrou a rota química mais promissora para o resíduo da casca decacau. Para o resíduo da casca de coco, a rota química adequada foi a combustãodireta, realizada em caldeira de grelha fixa; e para o resíduo da casca de café, a rotade conversão termoquímica do tipo pirólise precedida de peletização se mostroumais promissora. Como contribuição, cabe destacar a possibilidade de valoraçãoenergética de resíduos frutíferos até então considerados inúteis para o setorenergético. A representação do problema pela sistemática de árvores de estado eposterior resolução pela aplicação de regras heurísticas demonstra a originalidadedo trabalho proposto.
The availability of agricultural waste for bioenergy generation come to propose therecent interest by agroenergy sector. For this goal, this dissertation show abibliografic study for waste characterization of cocoa bark, coconut bark and coffeebark in according to bioenergy technologies: anaerobic digestion, pyrolisys and directcombustion. Its made analysis of technology route possibilities for transform theenergy potencial from fruit waste composition in electric energy. The objective itstowards the structural synthesis of chemical process by problem representation withprocess state trees. From the combination of elements of study: fruit waste, biomassprocessing technology and chemical conversion technologies; its proposed thepossibilities of technology routes for elaborate the branches of state trees. The stepof structural optimization its based in applied the heuristics method towards thesyntesys problem. Thus, its selected the most promised technology route ofenergetic use of each waste. As a result, the anaerobic digestion in batch reactorwas the better option for cocoa bark. For a coconut bark, the chemistry route moreadequated was the direct combustion, realized in boiled fixed grid; and for a coffeebark, the thermochemical pyrolysis conversion preceded by pelletizationcompactation showed more promised. As contribution from this work of dissertationstands out the possibility of energetic valorization of fruit waste untill then considereduseless for energetic sector. The problem representation by systematic of state treesand after applied solution by heuristics rules show the originality from this proposedwork.

Abstract:

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:39:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1tese_7530_Renato Rocha Batista20140507-105046.pdf: 3208134 bytes, checksum: 86396a6453dd7695ef80a09605df8169 (MD5) Previous issue date: 2014-03-06
O presente trabalho de dissertação vem propor a aplicação de tecnologias químicas, para a transformação do potencial energético inerente a composição dos resíduos agrícolas do tipo casca frutífera, em energia elétrica como principal produto. Realizou-se um estudo bibliográfico de caracterização de resíduos da casca do cacau, coco e café; assim como das tecnologias de biodigestão anaeróbia, pirólise e combustão direta. A proposta de metodologia para solução do problema baseia-se na representação do problema por meio de árvores de estado. A etapa de análise é direcionada à aplicar técnicas intuitivas do método heurístico para selecionar a rota tecnológica considerada promissora para o aproveitamento energético de cada resíduo. Como resultado obtido, a biodigestão anaeróbia em reator do tipo batelada se mostrou a rota química mais promissora para o resíduo da casca de cacau. Para o resíduo da casca de coco, a rota química adequada foi a combustão direta, realizada em caldeira de grelha fixa; e para o resíduo da casca de café, a rota de conversão termoquímica do tipo pirólise precedida de peletização se mostrou promissora.

Abstract:

Orientador: Carmen Regina Marcati
Resumo: A casca é um sistema biológico complexo que desempenha diversas funções na planta, incluindo condução de fotoassimilados, suporte mecânico, armazenamento de substâncias e proteção contra herbívoros, patógenos e intempéries como o fogo. A casca é composta, principalmente, pelo floema secundário e pela periderme, e reveste tanto caules quanto raízes. O caule está exposto à atmosfera e tem funções de elevação e suporte da planta, enquanto a raiz está exposta ao solo e tem funções de fixar a planta ao solo, armazenar substâncias e absorver e conduzir água e nutrientes. Contudo, pouco se sabe se as diferentes funções de caules e raízes indicam diferentes funções na casca de cada órgão. Neste trabalho, comparamos a casca de caules e raízes de 15 espécies representativas do cerrado paulista e testamos se a casca do caule apresentaria funções de suporte e proteção, enquanto a casca da raiz apresentaria função de armazenamento de substâncias. Também testamos se encontraríamos maior eficiência na condução de fotoassimilados na casca da raiz. Para tanto, selecionamos 15 espécies de árvores e arbustos do cerrado sensu stricto e amostramos a casca do caule e da raiz. Analisamos a estrutura (espessura e anatomia), a densidade e a química (água, açúcares solúveis, amido, nitrogênio, fósforo e carbono) e relacionamos com as funções da casca em cada órgão. Na casca do caule, encontramos maior espessura da periderme, devido ao felema mais largo com células maiores e mais espessas, e menor dens... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Bark is a complex biological system that performs multiple functions in plant, including photoassimilates conduction, mechanical support, storage and protection against herbivores, pathogens and fire. Bark comprises mainly the secondary phloem and the periderm, and covers both trunks and roots. The trunk is exposed to the atmosphere and has the main functions of plant elevation and plant support, whereas the root is exposed to the ground and has the main functions of fix the plant to the ground, store substances, provide water and nutrients to the plant. However, remain unclear whether the different functions of trunk s and roots indicate different functions in the bark of each organ. In this work, we compared the bark of trunk and roots of species in the cerrado of São Paulo, tested whether the trunk bark presents both support and protection functions, whereas the root bark presents storage function. We also tested whether we would find higher efficiency of photoassimilates conduction in the root bark. For this purpose, we selected 15 representative species of trees and shrubs in the cerrado sensu stricto and sample both trunk and root barks. We analyzed the structure (thickness and anatomy), density and chemistry (water, soluble sugars, starch, nitrogen, phosphorus and carbon) and associated to the bark functions in each organ. In the trunk bark, we found thicker periderm, due to thicker phellem with larger cell and thicker wall cells, and lower periderm density, suggesting... (Complete abstract click electronic access below)
Doutor

Abstract:

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Faculdade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2018.
Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-04-16T18:18:34ZNo. of bitstreams: 12017_LucasEnéasdeRezende.pdf: 4989810 bytes, checksum: f584978fcf868883eee16047d9e5d5a7 (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-09T12:48:44Z (GMT) No. of bitstreams: 12017_LucasEnéasdeRezende.pdf: 4989810 bytes, checksum: f584978fcf868883eee16047d9e5d5a7 (MD5)
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Diariamente, o conhecimento científico rompe barreiras e umas delas diz respeito ao tamanho dos materiais utilizados em aplicações tecnológicas. Nesse sentido, partículas formadas por apenas algumas centenas de átomos já são fabricadas e utilizadas em diversas áreas, como por exemplo, em eletrônica com armazenamento de dados ou medicina para tratamento de tumores por hipertermia. Nessa perspectiva, conhecer as propriedades destas nanoestruturas é essencial para a gerência completa de sua utilidade e, dentre seus aspectos mais relevantes, a magnetização possui um lugar de destaque, pois produz efeitos com as mais variadas aplicações. Desse modo, o presente trabalho propõe estudar as transições de fase para um modelo específico de nanopartícula magnética (NPM) formada por um núcleo ferromagnético coberto com material que possui propriedades magnéticas diferenciadas do centro. A essa construção dá-se o nome de "Modelo Núcleo/Casca de Nanopartícula Magnética". Para este propósito, calcula-se o expoente crítico β ligado diretamente a magnetização do sistema.
Everyday, scientific knowledge breaks barriers and one of them regard to the size of materials used in technological applications. In this sense, particles formed by only a few hundred atoms are already manufactured and used in various areas, such as in electronics with data storage or medicine for treatment of tumors with hyperthermia. From this perspective, knowing the properties of these nanostructures is essential for the complete management of their utility and, among its most relevant aspects, magnetization has a important pride place, because it produces effects with the most varied applications. In this way, the present work proposes to study the phase transitions for a specific model magnetic nanoparticle (MNP) formed by a ferromagnetic core covered with material that has magnetic properties differentiated fromthecenter.Thisconstructioniscalled"MagneticNanoparticleCore/ShellModel." For this purpose, the critical exponent β, connected directly to the magnetization of the system, is calculated.

Abstract:

Orientador: Leonardo Goldstein Jr
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-18T09:15:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1Faria_MarcoAntonioSperlde_M.pdf: 21991796 bytes, checksum: ff8d3b7f49b057a36a68b96272724c37 (MD5) Previous issue date: 1992
Resumo: São analisadas as equações disponíveis na literatura, para a determinação do padrão de escoamento, o cálculo da fração de vazio, da perda de carga e do coeficiente de transmissão de calor, na condensação de substâncias puras, para escoamento no interior e exterior de tubos. Propõe-se uma metodologia para o dimensionamento termohidráulico de condensadores casco tubo, com condensação do lado dos tubos ou do lado do casco. Apresenta-se um programa, em linguagem FORTRAN, aplicando a metodologia proposta
Abstract: Not informed.
Mestrado
Mestre em Engenharia Mecânica

Abstract:

Uma das grandes preocupações hoje em dia em termos ambientais é a contaminação das águas por metais pesados advindos de efluentes industriais. Adsorventes sintéticos eficientes existem para a remoção de praticamente todos os íons metálicos em solução aquosa, entretanto um dos motivos para a sua não utilização é o preço proibitivo para as indústrias. Assim, muitos pesquisadores vêm desenvolvendo adsorventes para metais pesados baseados em resíduos da agricultura, por serem de baixo custo e de impacto ambiental menor, quando comparados com os adsorventes sintéticos. O presente trabalho descreve a metodologia de preparação da farinha da casca de banana (FBN),a modificação desta com ácido cítrico (FBM) e o estudo das propriedades de adsorção destes dois materiais para os íons Cu2+, Zn2+, Cd2+ e Pb2+ em soluções aquosas. Os materiais FBN e FBM foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por FT-IR. Os estudos de adsorção foram realizados pela técnica da batelada. Os valores das capacidades máximas de adsorção obtidos para a FBN para os íons Cu2+, Zn2+, Cd2+ e Pb2+ em solução aquosa, com pH ajustado a 5,0 e tempo de contato de duas horas, foram 10,77, 13,06, 15,34 e 34,16 mg g-1, e para a FBM, nas mesmas condições, 16,57, 20,78, 24,87 e 56,08 mg g-1, respectivamente. Ambos os materiais apresentam um tempo de saturação muito rápido (20 minutos) e podem ser reutilizados várias vezes (30 vezes) sem perda significativa de suas capacidades máximas de adsorção. Os dados experimentais obtidos das isotermas foram tratados conforme os modelos de Langmuir e de Freundlich e o primeiro modelo explica melhor o processo de adsorção dos dois materiais.
One of the gravest environmental issues is water contamination by heavy metals originated by industrial effluents. Efficient synthetic adsorbents do exist for the removal of virtually all metallic ions in aqueous solution, though one of the reasons for their lack of utilization by industries is the prohibitive cost. Thus, a great number of researchers are developing adsorbents for heavy metals based on agriculture residue, as those have lower cost and environmental impact, when compared to the synthetic adsorbents. The present work describes the methodology of preparation of the banana peel flour (FBN), its modification with citric acid (FBM) and the study of the adsorption properties of these two materials for the Cu2+, Zn2+, Cd2+ and Pb2+ ions in aqueous solutions. The FBN and FBM materials were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and by FT-IR. The adsorption studies were carried out by the batch technique. The values of the maximum adsorption capacities obtained for FBN for the Cu2+, Zn2+, Cd2+ and Pb2+ ions in aqueous solution, with pH adjusted to 5.0 and contact time of two hours, were 10,77, 13,06, 15,34 e 34,16 mg g-1, and for FBM, in the same conditions, 16,57, 20,78, 24,87 e 56,08 mg g-1, respectively. Both materials presented a very fast reaction time (20 minutes) and can be reutilized several times (30 times) with no significant loss of their maximum adsorption capacities. The experimental data obtained from the isotherms were treated conforming to the Langmuir and Freundlich models and the first explains better the adsorption process of these two materials.

Abstract:

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-10T13:34:30ZNo. of bitstreams: 1texto completo.pdf: 1064077 bytes, checksum: 21b625b1e6ef70974d2242f670c8044b (MD5)
Made available in DSpace on 2017-03-10T13:34:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1texto completo.pdf: 1064077 bytes, checksum: 21b625b1e6ef70974d2242f670c8044b (MD5) Previous issue date: 2005-12-09
O uso de energias renováveis pode colaborar substancialmente para reduzir as emissões atmosféricas e suprir a crescente demanda por recursos energéticos. O desenvolvimento de programas de pesquisa visando a obtenção de tecnologias alternativas de termo-conversão de biomassa de origem vegetal teve um grande avanço a partir da década de 70 e, a gaseificação da biomassa tem se apresentado como uma alternativa sustentável para geração de energia, com baixa emissão de poluentes. No processo de gaseificação a matéria orgânica é queimada em altas temperaturas com ar sub- estequiométrico. Como o oxigênio não é suficiente para queimar toda a matéria orgânica, o resultado é a produção de uma mistura de gases combustíveis como CO, CH 4 , H 2 e outros. O gás combustível pode, então, ser usado para fins térmicos, geração de eletricidade ou para fins químicos como, por exemplo, na produção de metanol. O uso térmico da biomassa gaseificada traz a grande vantagem da queima extremamente limpa do gás combustível, quando comparado à queima direta da biomassa. O aproveitamento da biomassa constituída por resíduos de madeiras e agrícolas como alternativa energética, por meio da briquetagem, é estimulado pelo fato de que tais resíduos consistem, em geral, de materiais particulados, com dimensões não uniformes; sua baixa densidade incrementa o custo de transporte e armazenamento, além de que possuem baixo preço de comercialização. A briquetagem é o processo mais utilizado para a compactação de resíduos agro-florestais, objetivando a produção de combustíveis sólidos. Em 2004, a produção brasileira de celulose alcançou 9,6 milhões de toneladas e de papel 8,5 milhões de toneladas gerando no processo uma grande quantidade de resíduos. Este trabalho foi desenvolvido para avaliar a viabilidade técnica do uso de briquetes de casca de eucalipto para aquecimento de ar, em um reator de gaseificação de fluxo concorrente acoplado a uma câmara para combustão dos gases produzidos. Para análise comparativa foram efetuadas três repetições de quatro tratamentos distintos quanto ao uso puramente de briquetes e misturas de briquetes e lenha de eucalipto em proporções variadas. Pela análise dos resultados concluiu-se que o processo de gaseificação/combustão usando-se apenas briquetes de casca de eucalipto ou a mistura destes com lenha é capaz de gerar ar quente, limpo, isento de fumaça e impurezas. O fator de ar durante os testes, em média, foi de 43%. O sistema apresentou eficiências térmicas médias de 44,8%, 53,1%, 49,7% e 48,6%, para os diferentes tratamentos e eficiência global de 72,2%, 76,4%, 75,1% e 73,2%, na mesma ordem. O consumo de combustível oscilou entre 33,6 e 36,7 kg.h -1 . A temperatura média do ar na saída do sistema foi de 110oC. A gaseificação ocorreu entre 2 e 6 minutos após a ignição do combustível e, cerca de 20 minutos para atingir as condições ideais de funcionamento. As temperaturas nas distintas zonas do reator estão de acordo com aquelas previamente apresentadas na literatura. Há um grande potencial de vitrificação das cinzas geradas, devido a ocorrência de altas temperaturas nas zonas de oxidação e redução, o que dificultou a limpeza da grelha após cada repetição. A análise do ar na saída indica baixíssimos teores de monóxido e dióxido de carbono em sua composição.
The use of renewable energies can substantially collaborate to reduce the atmospheric emissions, and to supply the increasing demand for energetic resources. The development of research programs focused on obtaining alternative technologies for thermal-conversion of biomass of vegetable origin had a great progress starting from the decade of 70. The biomass gasification has been presenting as a sustainable alternative for energy generation, with low pollutant emission. In the gasification process, the organic matter is burned in high temperatures with sub-stechiometric air. As the oxygen is not enough to burn all the organic matter, the result is the production of a fuel mixture of gases like CO, CH 4 , H 2 and others. So, the fuel gases can be used for electricity generation, for thermal or chemical purposes as for instance, in the methanol production. The thermal use of the gasified biomass brings the great advantage of an extremely clean burning of the fuel gases, as compared to the direct burning of the biomass. The use of the biomass constituted by wood and agricultural residues as an energetic alternative, through the briquetting, has been stimulated by the fact that such residues consist, in general, of materials particled with non uniform dimensions; their low densities increase the transport and storage costs and, in addition, they have low commercialization prices. The briquetting is the most used process for the compactation of agriculture-forest residues aiming the production of solid fuels. In 2004, the Brazilian production of cellulose and paper reached, respectively, 9.6 million and 8.5 million of tons, generating in the process a great amount of residues. This work was developed to evaluate the technical viability of the use of briquettes of eucalyptus bark for air heating through a gasification reactor of concurrent flow coupled with a combustion chamber for the produced gases. For comparative analysis three repetitions of four distinct treatments were made. Such treatments refer to the use of briquettes only or briquettes and eucalyptus firewood mixed in varied proportions. The analysis of the results indicates that the gasification/combustion process of briquettes and firewood generates hot air exempt of smoke and impurities. The relative moisture during the tests, on average, was of 43%. The system exhibited average thermal efficiencies of 44.8%, 53.1%, 49.7%, and 48.6% for the different treatments, and corresponding global efficiencies of 72.2%, 76.4%, 75.1%, and 73.2%. The fuel consumption oscillated between 33.6 and 36.7 kg.h -1 . The average air temperature in the exit of the system was 110oC. The gasification happened between 2 and 6 minutes after the beginning of the fuel burning and, it took about 20 minutes to reach the ideal conditions of operation. The temperatures in the different zones of the reactor were in agreement with those previously reported on the literature. Due to the occurrence of high temperatures in the oxidation and reduction zones, a great amount of vitrified ashes was generated, hindering the cleaning of the grill after each repetition. The analysis of the air at the exit indicates very low contents of monoxide and dioxide carbon in its composition.
Dissertação importada do Alexandria

Abstract:

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-07-04T18:53:14ZNo. of bitstreams: 1texto completo.pdf: 779413 bytes, checksum: 34c03d8607ebd1e024e216b127ffce73 (MD5)
Made available in DSpace on 2018-07-04T18:53:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1texto completo.pdf: 779413 bytes, checksum: 34c03d8607ebd1e024e216b127ffce73 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26
O uso de bioinseticidas, como os óleos essenciais e seus compostos, no manejo integrado de pragas tem sido efetivamente avaliado nos últimos anos. Entretanto, poucos trabalhos avaliaram a difusão desses compostos na massa de grãos. Com a difusão destes compostos, é necessário avaliar o seu efeito inseticida quando aplicados em uma massa de grãos. O objetivo desse trabalho foi determinar o coeficiente de difusão do eugenol em meio contendo grãos de arroz com casca a partir da fase líquida de eugenol com elevada pureza e a partir do óleo essencial de cravo (Eugenia caryophillata Thumberg (Myrtaceae)); caracterizar as fases líquida, volátil e após a difusão; avaliar a mortalidade de Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: curculionidae) após fumigação com eugenol com elevada pureza e óleo essencial de cravo. Otimizou-se e validou-se o método de microextração em fase sólida (MEFS) associado à análise em cromatógrafo a gás com detector por ionização em chama (CG/DIC) para quantificação do eugenol. A determinação do coeficiente de difusão foi realizada em uma adaptação do protótipo da célula de diafragma de Stokes. Para caracterização das diferentes fases, associou-se a técnica de MEFS à análise em cromatógrafo à gás acoplado a espectrômetro de massas (CG-EM). A mortalidade de S. zeamais foi avaliada após fumigação por 4 e 7 dias com eugenol com elevada pureza e óleo essencial de cravo no protótipo de difusão com aproximadamente 5,5 kg de grãos. O método MEFS – CG/DIC para quantificação do eugenol apresentou boa resposta analítica, com limite de detecção e quantificação de 0,82 e 2,48 μL L -1 , respectivamente. Não houve diferença estatística (α = 0,05) entre o coeficiente de difusão do eugenol calculado a partir do eugenol 99% e a partir do óleo essencial de cravo. O coeficiente de difusão foi de 1,09 x 10 -3 cm 2 s -1 . A caracterização do óleo essencial de cravo utilizado confirmou a presença do eugenol como componente majoritário (75,89%). Observou-se uma diferença na composição das diferentes fases avaliadas. A mortalidade de S. zeamais submetido à fumigação com eugenol 99% alcançou em torno de 40% após 7 dias. Apesar de haver diferença significativa na mortalidade dos insetos submetidos à fumigação com eugenol 99% ou óleo essencial de cravo, não houve diferença estatística entre a mortalidade de insetos colocados em diferentes posições ao longo da coluna de grãos para o mesmo tratamento.
The use of biopesticides, like essential oils and their compounds, in integrated pest management has been effectively evaluated in recent years. However, few studies have evaluated the diffusive behavior of these compounds through the grains. Given the diffusion of these compounds, it is necessary to reassess their insecticidal effect when applied in grains. This work aimed to determine the diffusion coefficient of eugenol through rice grains using the liquid phase as high purity eugenol or clove essential oil (Eugenia caryophillata Thumberg (Myrtaceae)) as source of volatile eugenol; characterize the liquid, volatile, and after diffusion phases; to evaluate the mortality of Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: curculionidae) after fumigation with high purity eugenol and clove essential oil. To quantify eugenol, the solid phase micro extraction (SPME) method associated to gas chromatographic analysis with flame ionization detector (GC/FID) was optimized and validated. The determination of the diffusion coefficient was performed in an adaptation of the Stokes diaphragm cell’s prototype. To characterize the different phases, the optimized and validated SPME method was associated to the analysis in gas chromatograph coupled to mass spectrometer (GC-MS). The mortality of S. zeamais was evaluated after fumigation for 4 and 7 days with high purity eugenol and clove essential oil in the diffusion prototype with approximately 5.5 kg of grains. The SPME - GC/FID method presented good analytical response for quantification of eugenol, with limit of detection and quantification of 0.82 and 2.48 μL L -1 , respectively. There was no statistical difference (α = 0.05) between the diffusion coefficient of eugenol calculated from eugenol 99% and from clove essential oil. The diffusion coefficient was 1.09 x 10 -3 cm 2 s -1 . The characterization of clove essential oil confirmed the presence of eugenol as the major component (75.89%). A difference in the composition of the distinct phases evaluated was observed. Mortality of S. zeamais submitted to fumigation with eugenol 99% reached around 40% after 7 days. Although there was a significant difference in the mortality of insects submitted to fumigation with eugenol 99% or clove essential oil, there was no statistical difference between the mortality of the insects placed at distinct positions along the grain column for the same treatment.

Abstract:

In this thesis, we explore several areas of geometric topology. We first prove that all groups G which fit into a short exact sequence F₂ → G → Z, act properly, freely, cellularly and cocompactly on CAT(0) square complexes. This shows, among other things, that their cubical dimension is equal to their geometric dimension. In the second part, we consider finiteness properties of subgroups of CAT(0) groups. We construct two infinite families of finitely presented subgroups of hyperbolic groups, that are not themselves hyperbolic. We also construct the first examples of CAT(0) groups that do not contain Z³ subgroups but have subgroups of type FP₂ that are not finitely presented. We give examples of groups that are of type F_n-1 not of type F_n and contain no free abelian subgroups of rank > ⌈ⁿ⁄₃⌉. In the final part of the thesis we examine stable diffeomorphisms of smooth 4-manifolds and place an upper bound on the number of S²× S^{2 summands required to gain a stable diffeomorphism.}

Abstract:

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Faculdade UnB de Planaltina, Mestrado em Ciências de Materiais, 2014.
Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-25T15:19:10ZNo. of bitstreams: 12014_CamilaRibeiroFrazao.pdf: 2148462 bytes, checksum: 736693a12406451fd34fa93a41a72f4e (MD5)
Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-26T11:42:46Z (GMT) No. of bitstreams: 12014_CamilaRibeiroFrazao.pdf: 2148462 bytes, checksum: 736693a12406451fd34fa93a41a72f4e (MD5)
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Neste trabalho foi realizada a investigação do diagrama de fase de partículas presentes em sistemas magnéticos nanoscópicos influenciados por capas que respondem à exposição de campos magnéticos. Foi utilizado o Modelo de Ising para representar o sistema magnético e o Método Monte Carlo com o Algoritmo de Metrópolis para obtenção das grandezas físicas mais relevantes. Levou-se em conta 4 diferentes estruturas, 3 bidimensionais: quadrada, triangular, tipo colmeia e 1 tridimensional: cúbica. Considerou-se apenas a influência dos primeiros vizinhos na rede e foi utilizado um modelo diferenciado de distribuição de intensidades dos momentos magnéticos ao longo da rede. A análise das curvas das propriedades magnéticas das estruturas, em particular das medidas da suscetibilidade magnética e do calor específico, permitiram identificar sucessivas transições de fase em baixas temperaturas. As transições de fase referentes às camadas da rede na simulação possibilitaram a elucidação do comportamento das curvas de propriedades magnéticas encontradas experimentalmente. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT
In this work was made an investigation about the particle phase diagramresident in nanoscopic magnetic fields influenced by cases that respond toexposition of magnetic fields. The Ising model was used to represent the magneticsystem and the Monte Carlo method with the Metropolis algorithm to obtain themost relevant physical quantities. We took into account four different structures:square, triangular, honeycomb and cubic, taking into account just the influence ofthe first neighbors in the network and using a different model of intensitydistribution of the magnetic moments along the network. The analysis of thecurves of the magnetic properties of the structures, in particular of themeasurements of the magnetic susceptibility and of the specific heat, allowed usto identify successive phase transitions in low temperatures. The phase transitionsrelated to the network layers in the simulation allowed the elucidation about thebehavior of the curves of the magnetic properties founded throughexperimentation.

Abstract:

A doença de Alzheimer é uma afecção crônica degenerativa que não possui tratamento até o momento. O uso de alimentos funcionais como a romã na prevenção e/ou tratamento de doenças neurodegenerativas têm sido amplamente pesquisados. Diante disto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a quantidade de compostos bioativos (antocianinas, compostos fenólicos e flavonoides), atividade anticolinesterásica e a capacidade antioxidante in vitro e on line dos extratos de polpa e casca de romã e posteriormente estudar o possível efeito neuroprotetor de micropartículas obtidas a partir do extrato da casca de romã em um animal submetido a infusão crônica de peptídeo β-amilóide. O extrato de casca de romã apresentou maior teor de antocianinas, compostos fenólicos, flavonoides e atividade antioxidante in vitro e on line do que o extrato da polpa. Na análise de compostos não voláteis pela técnica de GC-MS foram identificados 38 compostos no extrato da casca e 37 da polpa de romã, sendo o ácido gálico a principal substância detectada. Foram encontrados no total 13 compostos no extrato de casca e 8 no extrato de polpa de romã que apresentaram atividade antioxidante pelo método HPLC-ABTS on line. A punicalagina, epicatequina e ácido gálico foram os compostos determinantes para a atividade antioxidante em ambos os extratos. O extrato da casca de romã apresentou atividade anticolinesterásica superior ao da polpa. Estes resultados, em conjunto, indicaram um possível potencial da casca de romã como um agente neuroprotetor na doença de Alzheimer. Para estudar o possível efeito neuroprotetor do extrato da casca de romã foram utilizados camundongos C57BL/6 cronicamente infundidos com peptídeo βA1-42 e/ou veículo através de mini-bombas osmóticas durante 35 dias e foram avaliados biomarcadores e alterações comportamentais. Micropartículas de extrato de casca de romã, produzidas em spray dryer, foram diluídas em água e administradas na dose de 800 mg de casca de romã/kg de animal/dia. A memória espacial foi avaliada em labirinto de Barnes e uma redução no número de erros para encontrar a caixa de escape foi verificada nos animais tratados com micropartículas de casca de romã e nos animais do grupo controle, mas não nos animais do grupo βA. A atividade da acetilcolinesterase, neurotrofina BDNF, TNF-α e a enzima SOD foram avaliadas no hipocampo, córtex e soro dos animais. A peroxidação lipídica foi avaliada no fígado dos animais. Como a casca de romã não é comumente consumida foram dosados marcadores de dano isquêmico hepático. O consumo de micropartículas de casca de romã promoveu uma redução do acumulo de placas amiloides, aumento da expressão de neurotrofinas, redução da atividade da enzima acetilcolinesterase, redução da peroxidação lipídica e da citocina pró-inflamatória TNF-α em animais infundidos com peptídeo β-amilóide. O consumo das microcáspulas de casca de romã não acarretou nenhum tipo de lesão hepática. No geral, verificou-se que os compostos presentes na casca de romã podem apresentar um efeito neuroprotetor em animais submetidos a infusão crônica de peptídeo β-amilóide.
Alzheimer\'s disease is a chronic and degenerative condition that have no treatment until now. The research of functional foods such as pomegranate for the prevention and/or treatment of many conditions, including neurodegenerative diseases, is increasing year after year. The amount of bioactive compounds (anthocyanins, phenolic compounds and flavonoids), acetylcholinesterase activity and antioxidant capacity in vitro and on line of pomegranate peel and pulp extracts were evaluated. Pomegranate peel extract has higher content of anthocyanins, phenolic compounds, flavonoids and antioxidant activity in vitro and on line than pulp. The analyses of the profile of non-volatile compounds identified 38 compounds in the peel and 37 in the pulp. The gallic acid was main compound detected. Pomegranate peel showed 13 compounds with antioxidant activity by the HPLC-ABTS method online and pulp showed eight compounds. Punicalagin, Gallic acid and epicatechin were determinants for the antioxidant capacity of the aqueous-alcoholic extract of pomegranate. Pomegranate peel extract had greater anticholinesterase activity than pulp. These results together indicated a possible potential of pomegranate peel as a neuroprotective agent in Alzheimer\'s disease. This research had as objective to study the possible neuroprotective effect of pomegranate peel on an animal model of the Alzheimer\'s disease. For that purpose, mice model of Alzheimer\'s disease were used and biomarkers and behavioral changes were evaluated. C57BL/6 mice were chronically infused with βA1-42 peptide and/or vehicle by mini - osmotic pumps during 35 days. Microparticles of pomegranate peel extract, produced by spray drying, were diluted in water and administered at a dose of 800 mg of pomegranate peel/ kg animal/day. The spatial memory was evaluated in the Barnes maze and a reduction of the errors to find the scape box was verified in animals treated with the PPE, as observed in the Control group, but not in th Aβ group. The activity of acetylcholinesterase, neurotrophin BDNF, TNF-α and SOD were measured in the hippocampus, cortex and serum. Lipid peroxidation was evaluated in the liver. As the pomegranate peel is not commonly consumed, biomarkers of liver ischemic damage were measured. Pomegranate peel consumption promoted a reduction of amyloid plaques, increasing neurotrophin expression, reduction in a AChE activity, reduced lipid peroxidation and reduced TNF-α in animal models of Alzheimer\'s disease. The consumption of pomegranate peel did not cause liver injury. In general, pomegranate peel showed a neuroprotective effect on animal models of the Alzheimer\'s disease.

Abstract:

São descritas alterações macroscópicas e microscópicas em cascos de suínos em fase de creche, intoxicados por selênio. Os suínos apresentaram poliomielomalácia simétrica focal e lesões de casco, que inicialmente eram caracterizados por uma linha avermelhada na borda coronária que evoluiu nos suínos sobreviventes aos surtos, para desprendimento dos cascos. Os sinais clínicos iniciaram após seis dias (surto 1) e 30 horas (surto 2) da introdução da ração com alto teor de selênio. O surgimento dos sinais foi abrupto, caracterizado por andar cambaleante, com evolução para paralisia dos membros pélvicos e posteriormente tetraparesia. Durante a necropsia, nove suínos apresentaram lesões nos cascos, que variavam desde uma linha distal da borda coronária, nos casos iniciais, até uma linha enegrecida próxima a ponta dos cascos, nos suínos que sobreviveram. Microscopicamente, os achados variavam de leve desprendimento do epitélio laminar da derme, em casos iniciais, até ulceração do epitélio e infiltrado inflamatório acentuado, composto por neutrófilos íntegros e degenerados e alguns linfócitos, além de hemorragia, material vegetal aderido a superfície e miríades bacterianas, em casos avançados. Em amostras de ração, detectou-se 3,38 ppm (surto 1) e 154 ppm de selênio (surto 2) e em amostras de fígado foram encontradas dosagens superiores a 3,34 ppm (variando de 3,34 até 10 ppm). No surto 2, após 44 dias da retirada da ração, foi realizada eutanásia de seis suínos para monitoramento de níveis hepáticos de selênio (dois suínos controles e quatro sobreviventes ao surto) e todos apresentavam níveis normais de selênio no fígado e na musculatura esquelética.
Are described macroscopic and microscopic alterations on the hoofs of the pigs that was in postweaning period, poisoned by selenium. The pigs had focal symmetrical poliomielomalcia and lesions on the hoof, which were initially characterized by a reddish line on the coronary band that evolved in the survivors pigs of the outbreaks for detachment from hooves. Clinical signs were observed six days (outbreak 1) and 30 h (outbreak 2) after the introduction of feed with high concentrations of selenium. The appearance of the signs was suddenly, characterized by incoordination, progressing to paralysis of the hind limbs and later tetraparesis. During the necropsy, nine swine with lesions on the hoof, which varied from a line distal of coronary band, in early cases, until next blackened tip line on the hooves, in the pigs that survived. Microscopic findings varying from mild detachment of the laminar epithelium with the dermis, in early cases, with ulceration of the epithelium and a prominent inflammatory infiltrate, composed of intact and degenerate neutrophils and some lymphocytes, and hemorrhage, fibrous material adhered to the surface and bacterial myriads. In samples of feed, was detected 3.38 ppm (outbreak 1) and 154 ppm (outbreak 2), and liver samples were found at dosages higher than 3.34 ppm (range from 3.34 to 10 ppm). In outbreak 2, 44 days after the removal of the diet, was performed the euthanasia of six pigs to monitor levels of selenium liver (two controls and four surviving pigs to the outbreak) and all had normal levels of selenium in the liver and skeletal muscles.

Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Made available in DSpace on 2012-10-18T05:33:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:52:54Z : No. of bitstreams: 1180247.pdf: 6603988 bytes, checksum: da5b222fe2d5595c5559220b1e555ee4 (MD5)
Este estudo objetivou avaliar a concentração de antocianina (corantes naturais) presentes no suco extraído da casca de uva da variedade Isabel . No processo de extração de antocianinas foram utilizados água e condensado vegetal com dióxido de enxofre a diferentes concentrações (1200, 1500, 2000ppm) com e sem enzima e etanol acidificado a 1% com e sem enzima. O suco da casca de uva com a maior concentração de antocianina ocorreu na extração utilizando como solvente água com concentração de 2000 ppm de dióxido de enxofre, para a casca da safra 2001, e que a mistura de 5% do suco da extraído da casca com condensado vegetal com o suco integral apresentou resultados de analises dentro dos padrões da legislação para suco de uva. Em escala industrial sugerimos a utilização, como solvente para a extração do suco da casca o condensado vegetal com dióxido de enxofre a 2000 ppm.

Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos.
Made available in DSpace on 2012-10-22T01:46:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0
As cascas de ovos são fontes de carbonato de cálcio, podendo ter efeito positivo no metabolismo ósseo, além de serem livres de metais pesados, ao contrário das conchas de ostras. Visando a utilização da casca do ovo como um suplemento alimentar na forma química de citrato de cálcio propõem-se neste trabalho: (a) analisar a biodisponibilidade do cálcio, em ratos, em dietas enriquecidas com citrato ou carbonato de cálcio obtidos a partir da casca do ovo, (b) avaliar a viabilidade do uso do citrato de cálcio da casca do ovo como suplemento alimentar no enriquecimento de iogurte e biscoitos. Produziu-se a partir da casca, citrato de cálcio e analisou-se sua biodisponibilidade através de ensaio biológico com 36 ratos (Rattus norvegicus, albinus, Wistar), machos, recém desmamados, com 21 dias,distribuídos em 6 grupos. A fim de comparar o teor de cálcio no fêmur, ministrou-se dietas com diferentes fontes, quantidades e forma química de sal de cálcio. Concluiuse que as dietas suplementadas não proporcionaram maior absorção de cálcio e o citrato de cálcio da casca do ovo nas quantidades normais recomendadas foi a forma mais biodisponível por ter possibilitado uma maior deposição de cálcio no osso. Para a análise da viabilidade do uso do citrato como suplemento alimentar foram desenvolvidas formulações de iogurtes, com 25 e 30%, e biscoitos, com 0%(padrão), 15%, 30% e 50%, de cálcio da Ingestão Diária Recomendada (IDR). Analisou-se nos iogurtes as características de pH, acidez titulável e composição centesimal. Investigou-se nos biscoitos a composição centesimal, a concentração de cálcio e o volume de expansão. Em ambos produtos desenvolvidos analisou-se as propriedades sensoriais (teste de diferença do controle e aceitação). Os produtos apresentaram níveis superiores de cálcio aos encontrados nos produtos similares tradicionais, o que era esperado, mantendo as características tecnológicas e sensoriais adequadas. A adição do sal de cálcio tanto no iogurte, como nos biscoitosnão conferiu propriedades sensoriais indesejáveis aos produtos, não diferindo das características dos produtos tradicionais.

Abstract:

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-07-27T21:40:27ZNo. of bitstreams: 1BRANDALISE JN -2018 Avaliação ecotoxicológica da cinza de casca de arroz - Dissertação.pdf: 2425096 bytes, checksum: 81e4557ae87c789ad060b5901d03910e (MD5)
Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-31T18:59:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1BRANDALISE JN -2018 Avaliação ecotoxicológica da cinza de casca de arroz - Dissertação.pdf: 2425096 bytes, checksum: 81e4557ae87c789ad060b5901d03910e (MD5)
Made available in DSpace on 2018-07-31T18:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1BRANDALISE JN -2018 Avaliação ecotoxicológica da cinza de casca de arroz - Dissertação.pdf: 2425096 bytes, checksum: 81e4557ae87c789ad060b5901d03910e (MD5) Previous issue date: 2018-03-26
O arroz (Oryza sativa, L.) é o segundo alimento mais consumido no mundo, ao ser beneficiado produz a casca de arroz, que corresponde a ± 23%, do peso do arroz em grão. Seu uso como fonte de energia renovável tem crescido nas últimas décadas e consequentemente a gera a cinza de casca de arroz que equivale a ± 4% do peso do grão de arroz em casca. Embora a incorporação ao solo da CCA seja considerada favorável ambientalmente, na prática ela é depositada nas proximidades das lavouras ou em aterros, permanecendo exposta a ação dos fatores climáticos, responsáveis por promover a dispersão e acarretar impactos ambientais indesejados aos ecossistemas além de por em risco a saúde humana. Neste cenário, o projeto tem por objetivo avaliar o potencial ecotoxicológico das CCAs, oriundas de três diferentes processos de queima, utilizando-se para tanto da análise dos constituintes físicos e químicos da CCA, o índice de germinação, como variável resposta dos bioindicadores Lactuca sativa L (alface); Allium cepa (cebola) e Brassica oleracea (repolho) para qualificar a fitotoxicidade e o teste Allium cepa L. para avaliar a citotoxicidade e a genotoxicidade. Os resultados evidenciaram que as cinzas dos distintos processos apresentaram na sua composição elementos com diferentes concentrações, teores e índices que as tornam diferentes entre si. Na avaliação da ação fitotóxica das variáveis independentes Al, Cd, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Ti, umidade, matéria orgânica e pH sobre os bioindicadores alface, cebola e repolho houve uma redução significativa do índice de germinação da alface (63.66%), cebola (30.87%) e repolho (37.55%), no tratamento do processo II, que apresentou uma correlação de causa e efeito positiva significativa do Cu via matéria orgânica e pH, sugerindo com isso que entre outros fatores, que se deva a maior concentração de Cu e aos menores valores da matéria orgânica e pH presentes no processo II na comparação com os processos I e III. Na avaliação da citotoxicológica, teste Allium cepa L., observou-se uma inibição do índice mitótico no processo II, na comparação com o tratamento controle da ordem de 35.5%, debitada ao efeito do AL numa ação sinérgica com o Cu. Os resultados das investigações de genotoxicidade não foram significativos demonstrando que inexistem substâncias com potencial tóxico capaz de interferir no material genético. Conclui-se que as CCAs do processo II apresentam características bioativas de efeito fitotóxicos sobre a alface, cebola e repolho e citotóxico para a cebola. Os resultados podem contribuir na compreensão dos mecanismos de interação com o meio ambiente e na tomada de decisão do destino final adequado da CCA.
Rice (Oryza sativa, L.) is the second most consumed food in the world, and when being benefited it produces the husk, which corresponds to ±23% of the rice grain weight. Its use as a source of renewable energy has increased in the last decades and, consequently, the generation of rice husk ash, which accounts for ± 4% of the rice grain weight as husk. Although the incorporation of the RHA (CCA) to the ground is considered environmentally favorable, in practice, it is placed near crops or in landfills, being exposed to the actions of climate factors, responsible for promoting its spread and causing not desirable environmental impact on ecosystems, besides the risks to human health. In this scenario, the project has the objective to evaluate the RHA ecotoxicological power from three different types of burn, using the analysis of RHA physic and chemical constituents, the germination index, and as variables answers the bioindicators Lactuca sativa L. (lettuce), Allium cepa (onion), and Brassica oleracea (cabbage), to qualify the phytotoxicity and Allium cepa L. to evaluate the cytotoxicity and genotoxicity. The results evidenced that the ashes of the different processes presented in their composition elements with different concentrations, contents and indices that make them different from each other. In the evaluation of the phytotoxic action of the independent variables Al, Cd, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Ti, moisture, organic matter and pH on the lettuce, onion and cabbage bioindicators there was a significant reduction of the germination index of the lettuce (63.66%), onion (30.87%) and cabbage (37.55%), in the treatment of process II, which showed a correlation of significant positive cause and effect of Cu via organic matter and pH, suggesting that among other factors , due to the higher concentration of Cu and the lower values of organic matter and pH present in process II in comparison with processes I and III. In the evaluation of the cytotoxicological test Allium cepa L., an inhibition of the mitotic index in process II was observed in the comparison with the control treatment of the order of 35.5%, due to the effect of Al on a synergistic action with Cu. The results of genotoxicity investigations were not significant, showing that there are not substances with toxic power capable to interfere the genetic material. It was concluded that the RHA of process II presented bioactive characteristics with phytotoxic effect on lettuce, onion and cabbage, and cytotoxic on onion. The results can contribute to the comprehension of interaction

Abstract:

Orientadores: Fernando Iguti, Dante A. O. Martinelli
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-18T16:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1Vizotto_Isaias_D.pdf: 6706804 bytes, checksum: 305850a294e6ba7eb7343b8c74b9aad6 (MD5) Previous issue date: 1993
Resumo: Para estruturas em casca, as formas geométricas são importantes para se obter comportamentos estruturais adequados. O estado de tensão que ocorre numa casca depende diretamente da sua forma geométrica. O estado de tensão ideal para estas estruturas é o de compressão pura. Neste trabalho, é apresentado um processo relativamente simples para geração de formas de estruturas em casca por meio de técnicas de programação matemática combinadas com a técnica de elementos finitos. Como resultado da aplicação desta formulação, é possível a definição de formas geométricas para estruturas em casca em que as cargas aplicadas são equilibradas, principalmente, por esforços internos de membrana. Entretanto, isto não exclui a possível existência de outros carregamentos que podem causar estados de tensão diferentes da compressão pura. Por meio do modelo proposto épossível simular computacionalmente uma membrana flexível, de qualquer formato, sobre a,qual podem atuar vários carregamentos, incluindo o efeito de pressão. Sob a influência e a atuação destes carregamentos, a membrana é deformada até uma das suas configurações de equilíbrio, que define uma superfície média para a estrutura em casca fina a ser construída. No caso do carregamento de pressão pode ser mostrado, no caso geral, que o sistema de forças não é conservativo. No modelo para geração de formas de estruturas em casca é utilizado um elemento finito triangular plano de membrana, com a hipótese de tensão-deformação constante, modificado para permitir a consideração de deslocamentos normais ao seu plano. A equação constitutiva adotada para descrever o comportamento do material é uma relação linear entre as tensões e deformações. A definição de deformação utilizada é a de Green, sendo considerados grandes deslocamentos e grandes deformações de modo exato. No modelo computacional existe a possibilidade de se impor um deslocamento de valor conhecido à membrana, obtendo-se assim formas geométricas simplesmente pela distorção da geometria plana inicial. Deste modo é possível projetar formas livres e esbeltas de estruturas em casca para coberturas, com quaisquer formatos na projeção horizontal e que, em essência, possuam aproximadamente um comportamento de acordo com a Teoria de Membrana
Abstract: In shell structures, geometrical shapes are important for the determination of their correct behavior. The stress state is strongly dependent on the geometrical shape. The ideal stress state for these structures is the pure compression state. In this work a relati vely simple process to generate free form shells by means of mathematical programming combined with the finite element technique is presented. As a result of the application of such formulation it is possible to define geometrical shapes for the shells where the applied loadings are equilibrated mainly by membrane action. This doesn't however preclude the existence of loadings which cause noncompressive stress. With the proposed model it is possible to simulate automatically a flexible membrane, with any shape, able to carry a larger number of loading conditions, including pressure loads. Under the action of these loads the membrane is deformed reaching one of its equilibrium configurations, which will define the midle surface of the shell to be built. For pressure loadings it can be shown that, generally, the system of forces is nonconservative. The finite element used to generate free form shells is the constant stress-strain triangle modified to consider out of plane displacements. The constitutive equation to model corresponds to linear elasticity. Exact displacements and strains are used for the membrane, using Green's strains. In the computational model it is possible to impose a known displacement to the membrane and to obtain geometrical shapes just distorting the initial configuration. In this way it is possible to design free form thin shells working as membranes with generic projection in plant the material behavior formulation for large
Doutorado
Doutor em Engenharia Mecânica

Abstract:

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico
With the aim of aggregating value to the productive chain of coconut and to expand its agrobusiness, Embrapa AgroindÃstria Tropical (Brazilian Agricultural Research Corporation, Tropical Agroindustry National Centre) developed a system for processing the husk of immature coconut in order to produce fibre and coir dust, which have several environmental and commercial applications. During the pressing stage, a liquid is generated, denominated Coconut Husk Liquor (CHL), which contains high concentration of organic matter (varying form 60 to 80 gDQO/L), including tannins. In this work, the performance of an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB) and a Fungi Biological Reactor (FBR) were evaluated for the treatment of CHL. The lab-scale UASB reactor, with a working volume of 16,8L, was operated during 222 days with an increasing organic loading rate (OLR), starting from 2.2 kgCOD/m3.d and reaching up to 10 kgCOD/m3.d. The lab-scale FBR, with a working volume of 100L, was operated with OLR of 5,0 kgCOD/m3.d, during 116 days, and then with OLR of 2,5 kgCOD/m3.d during 158 days. The performance of UASB reactor evaluated based on influent and effluent COD and total tannins; sludge specific methanogenic activity (SMA) and anaerobic toxicity; gas production and composition; pH, alkalinity and volatile fatty acids; and sludge retention time. The performance of FBR was monitored on the basis of on influent and effluent COD, total tannins and suspended solids. Other analysis were also accomplished: aerobic CHL biodegradability, sludge stability, and effect of Aspergillus niger on the degradation of CHL. Results showed that UASB reactor was maintained stable during the whole operation, with COD removal efficiency higher than 80%, total tannins removal efficiency of around 48%, and the ratio AGV/alkalinity lower than 0,30. Biogas presented 75% of methane on its composition. Toxicity tests demonstrated that CHL was not toxic to the methanogenic consortia. FBR was initially inoculated with Aspergillus niger AN-400. However, this fungus was substituted by the yeast that is natural on coconut husk, which was confirmed by tests carried out on Petri plate tests. When this reactor was operated with OLR of 5.0 kgCOD/m3.d and without sludge removal, the COD removal efficiency was around 58%. The performance improved up to 91% when OLR was decreased to 2.5 kgCOD/m3.d and sludge was weekly removed from the top or reactor. During this period, total tannin removal efficiency was approximately 15%. Despite the low tannin removal efficiency, this aerobic reactors can be used as an alternative for easy-degradable organic matter, facilitating the recovering of tannins for commercial uses. Results obtained from Petri plate tests show that Aspergillus niger AN-400 was able to grow in a medium with CHL. However, results from batch tests demonstrated that this species did not affect the DQO and tannins removal rates, when it is inoculated in a solution with raw CHL. The configuration of the reactor with fungi used in this research showed operational problems related with excess biomass removal.
Buscando agregar valor à cadeia produtiva do coco e expandir o agronegÃcio envolvido, a Embrapa AgroindÃstria Tropical desenvolveu um sistema de beneficiamento da casca do coco verde para produÃÃo de pà e fibra que tem diversas aplicaÃÃes ambientais e comerciais. Durante a etapa de prensagem do beneficiamento deste resÃduo, à gerado um lÃquido denominado LÃquido da Casca do Coco Verde (LCCV), que apresenta elevada concentraÃÃo de matÃria orgÃnica, cuja DQO varia de 60 a 80 gO2/L, incluindo taninos. Nesta Tese avaliou-se a performance de um reator anaerÃbio de fluxo ascendente e manta de lodo (Upflow Anaerobic Sludge Blanket â UASB) e um Reator BiolÃgico com Fungos (RBF) para tratamento do LCCV. O UASB escala de bancada (16,8L) foi operado durante 222 dias, com carga orgÃnica volumÃtrica (COV) crescente, iniciando com 2,2 KgDQO/mÂ.d, e finalizando com 10,0 KgDQO/mÂ.d. O RBF escala de bancada (100L) foi operado com COV de 5,0 KgDQO/mÂ.d durante 116 dias, e em seguida com COV de 2,5 KgDQO/mÂ.d durante 158 dias. A performance do UASB foi avaliada atravÃs de determinaÃÃes de DQO e taninos totais do afluente e efluente; atividade metanogÃnica especÃfica (AME) do lodo e toxicidade anaerÃbia; composiÃÃo e produÃÃo de biogÃs; pH, alcalinidade e Ãcidos graxos volÃteis (AGV). A performance do RBF foi monitorada atravÃs de determinaÃÃes de DQO, taninos totais e sÃrie de sÃlidos do afluente e efluente. AlÃm disso, foram realizados alguns ensaios: Biodegradabilidade aerÃbia do LCCV, estabilidade anaerÃbia do lodo, e o efeito da espÃcie Aspergillus niger AN 400 na degradaÃÃo do LCCV. Os resultados demonstraram que o UASB manteve-se estÃvel durante a operaÃÃo, com eficiÃncia de remoÃÃo de DQO superior a 80% e de taninos em torno de 48%. A razÃo AGV/alcalinidade ficou sempre inferior a 0,30. O biogÃs apresentou composiÃÃo de 75% de metano. Os ensaios de toxicidade demonstraram que o LCCV nÃo foi tÃxico à biomassa metanogÃnica presente no UASB. O RBF foi inicialmente inoculado com Aspergillus niger AN 400. No entanto, atravÃs de anÃlises microbiolÃgicas, foi comprovado que este fungo foi substituÃdo por leveduras naturalmente presentes no LCCV. Quando este reator foi operado com COV de 5,0 KgDQO/mÂ.d, e sem descarte de biomassa, a eficiÃncia de remoÃÃo de DQO ficou em torno de 58%. Esta eficiÃncia aumentou para 91% quando a COV aplicada diminuiu para 2,5 KgDQO/mÂ.d, e foram realizados descartes semanais da biomassa localizada na parte superior do reator. Neste perÃodo, a remoÃÃo mÃdia de taninos foi de 15%. Apesar desta baixa remoÃÃo de taninos, reatores aerÃbios podem ser usados como alternativas para remoÃÃo de matÃria orgÃnica facilmente degradÃvel, viabilizando a recuperaÃÃo dos taninos para uso comercial. Os resultados obtidos em testes em placas de Petri demonstraram que a espÃcie fÃngica Aspergillus Niger AN 400 foi capaz de se desenvolver em meio contendo LCCV. Contudo, resultados dos testes em batelada demonstraram que esta espÃcie nÃo alterou as taxas de remoÃÃo de DQO e taninos, quando foi inoculado em meio contendo LCCV bruto. A configuraÃÃo do reator com fungos utilizada nesta pesquisa apresentou problemas operacionais relacionados com o descarte do excesso de biomassa.

Abstract:

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico
Para promover o reuso de resÃduos da agroindÃstria e agregar valor à cadeia produtiva do coco verde, a Embrapa agroindÃstria tropical desenvolveu uma tecnologia capaz de aproveitar cascas deste produto. Atualmente, as cascas do coco verde compÃem a maior parte dos resÃduos sÃlidos depositados nas praias. A tecnologia converte as cascas em pà e fibra que possuem grandes aplicaÃÃes comerciais e ambientais. Durante a etapa deprensagem, ocorre a geraÃÃo do LÃquido da Casca de Coco Verde (LCCV), que apresenta elevada concentraÃÃo de matÃria orgÃnica, cuja Demanda QuÃmica de OxigÃnio (DQO) varia de 60 a 80 gO2/L, incluindo compostos fenÃlicos e aÃucares. Neste trabalho, avaliou-se a performance de um reator anaerÃbio defluxo ascendente e manta de lodo (Upflow Anaerobic Sludge Blanket â UASB) para tratamento do LCCV. O reator UASB em escala de laboratÃrio (16,8 L) foi operado por 222 dias tendo sua carga orgÃnica volumÃtrica (COV) aumentada gradativamente de 2,2 atà 10 Kg DQO/ m3 d. A performance do UASB foi avaliada atravÃs de determinaÃÃes de DQO, compostos fenÃlicos totais(taninos) do afluente e efluente; atividade metanogÃnica especÃfica (AME) e toxicidade anaerÃbia do lodo; composiÃÃo e produÃÃo de biogÃs; pH, alcalinidade e Ãcidos graxos volÃteis (AGV). Os resultados demonstraram que o UASB pode ser usado para prÃ-tratamento do LCCV, mantendo-se estÃvel durante toda a operaÃÃo do sistema com remoÃÃo de DQO superior a 80% e de taninos em torno de 48%. A razÃo AGV/alcalinidade bicarbonato ficou sempre inferior a 0,40. O biogÃs apresentou composiÃÃo de 75% de metano. Os ensaios de toxicidade demonstraram que o LCCV nÃo foi tÃxico à biomassa metanogÃnica presente no UASB.
With the aim of reusing the agroindustry waste and aggregating value to the productive chain of immature coconut, Embrapa AgroindÃstria Tropical (Brazilian Agricultural Research Corporation, Tropical Agroindustry National Centre) has developed a system for processing this raw material. During the pressing stage, the Coconut Husk Liquor (CHL) is generated. It contains high concentration of organic matter, with Chemical Oxygen Demand (COD) varyingfrom 60 to 80 g/L, including phenolic compounds and sugars. In this work, the performance of an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB) was evaluated for CHL treatment. The lab-scale UASB reactor (16.8 L) was operated during 222 days increasing the organic loading rate (OLR) from 2.2 kgCOD/m3.d to 10 kgCOD/m3.d. The UASB reactor performance was evaluated based on influent and effluent COD and total phenolic compounds (tannin); sludge specific methanogenic activity (SMA) and anaerobic toxicity; biogas production and composition; pH, alkalinity and volatile fatty acids (VFA). Results showed that UASB reactor can be used for pre-treatment of CHL, showing stability during the operation period, with COD removal efficiency higher than 80%, phenolics compounds removal efficiency of around 48%. The ratio AGV/alkalinity was always lower than 0,30. Biogas presented 75% of methane on its composition. Toxicity tests demonstrated that CHL was not toxic to the methanogenic consortia.

Abstract:

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico
Taninos sÃo substÃncias polifenÃlicas que fazem parte dos metabÃlitos secundÃrios de vegetais. Tais compostos tÃm sido muito utilizados no curtimento de couro, como substitutos de fenol na produÃÃo de adesivos para madeira e em aplicaÃÃes mÃdicas. As principais fontes de taninos sÃo cascas de Ãrvores, e de acordo com alguns estudos, o caule de cajueiro possui grande potencial para ser utilizado como fonte de taninos. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi otimizar a extraÃÃo de taninos da casca de cajueiro. Inicialmente, conduziram-se experimentos para avaliar o efeito de diferentes solventes sobre a extraÃÃo de taninos condensados (TC) e polifenÃis totais (PT). A tÃcnica de extraÃÃo utilizada foi a maceraÃÃo dinÃmica. TambÃm foi realizado um planejamento experimental para estudar a influÃncia de algumas variÃveis crÃticas (tempo, temperatura e razÃo lÃquido/sÃlido) sobre a extraÃÃo aquosa de PT e TC, alÃm do efeito sobre o teor de sÃlidos totais (TST). Testou-se o efeito da reutilizaÃÃo da casca e do solvente na extraÃÃo de TC e por fim foi avaliado o efeito da secagem por atomizaÃÃo e por liofilizaÃÃo sobre os extratos. De acordo com os resultados, os extratos obtidos com etanol 50% em Ãgua apresentaram maiores quantidades de PT e TC em relaÃÃo aos outros solventes. A variÃvel razÃo lÃquido/sÃlido foi o fator mais importante para todas as respostas, apresentando efeito positivo para PT e TC e efeito negativo para sÃlidos totais. TambÃm foi observado que hà uma relaÃÃo diretamente proporcional entre a temperatura e os teores de PT e TC. E o fator tempo sà foi significativo para TC, onde foi observado que o tempo de 100 minutos favoreceu a extraÃÃo. Avaliando a relaÃÃo das variÃveis, a melhor condiÃÃo encontrada para obter maiores teores de taninos foi: temperatura de 100ÂC, por 100 minutos e razÃo L/S 30:1. Nessa condiÃÃo, o teor de TC extraÃdos foi de 7,63 mg equivalente de catequina/ 100 mg casca. A utilizaÃÃo do mesmo solvente em atà duas extraÃÃes se mostrou viÃvel para a extraÃÃo de TC, ao contrÃrio da casca que, ao ser extraÃda uma segunda vez, proporcionou ganhos mÃnimos. A secagem por atomizaÃÃo se mostrou mais adequada para aplicaÃÃo industrial em comparaÃÃo com a liofilizaÃÃo.
Tannins are secondary plant metabolites with polyphenolic structure. These compounds have been used in leather tanning, also as replacement for phenol in adhesives manufacture for wood and medical applications. The main sources of these compounds are tree barks, and according to some studies, the stem cashew has great potential to be a source of tannins. In this context, the aim of this study was to optimize the tannins extraction from the cashew bark. Initially, experiments were performed to evaluate the effect of different solvents on the condensed tannins (CT) and total polyphenols (TP) extraction. Dynamic maceration was the technique used for extraction. An experimental design was conducted to understand the influence of some critical variables (time, temperature and liquid/solid ratio) on aqueous extraction of TP and CT, as well as the effect on total solids content (TSC). We tested the effect of bark and solvent reuse in the CT extraction and finally it was evaluated the effect of extracts freeze drying and spray drying. According to results, the extracts obtained with 50% ethanol in water showed higher amounts of TP and CT when compared to other solvents. The variable liquid/solid ratio, the most important factor for all responses, showed positive effect for TP and CT and negative effect on total solids. There is a directly proportional relationship between temperature and levels of TP and CT. Time factor was significant only for CT, where it was observed that 100 minutes favored the extraction. Evaluating the variables relationship, the best condition found for higher levels of tannins was: temperature of 100ÂC for 100 minutes and liquid/solid ratio 30:1. In this condition, the amount of CT extracted was 7.63 mg catechin equivalent / 100 mg bark. In extraction process, solvent used twice is feasible to extract CT. Unlike the bark, that obtained minimal gains in a second extraction. Spray drying was more suitable for industrial application compared to freeze drying.

Abstract:

Caesalpinia echinata Lam (Leguminosae) é a espécie símbolo do Brasil, muito importante historicamente para o país. A árvore de pau brasil foi intensamente explorada no período do descobrimento, durante o século XVI, para a extração de corante e, atualmente, a sua madeira é utilizada na fabricação de arcos para instrumentos de corda. Neste trabalho foi estudada a espécie em três áreas: Mogi Guaçu, em São Paulo, num bosque experimental; em Ilhéus, na Bahia, em uma fazenda de cacau, e em Campo Grande no Mato Grosso do sul, na Reserva do campus da Universidade Federal. Pretendeu se neste trabalho comparar a sazonalidade da atividade cambial, o xilema e floema secundários, assim como descrever a formação e a diferenciação dos tecidos vasculares secundários. Para isso, um método não destrutivo de coleta foi usado, além de várias técnicas de observação do material, como microscopia de luz, eletrônica de varredura e transmissão, e confocal de varredura a laser. Foi realizado o acompanhamento fenológico da espécie assim como dados ambientais, tal como pluviosidade, temperatura e fotoperíodo. A atividade cambial foi observada a partir da presença de figuras mitóticas e fragmoplastos nas células cambiais. O câmbio é ativo em Mogi Guaçu por seis meses, enquanto que em Ilhéus por cerca de dez meses. A atividade cambial é principalmente influenciada pela pluviosidade, e os períodos de inatividade estão relacionados com o déficit hídrico no solo. No desenvolvimento do xilema secundário, os elementos de vaso são as primeiras células a se diferenciarem. Após a expansão celular, há o rompimento do tonoplasto, e posteriormente, ocorre a deposição da parede secundaria e lignificação, com formação das pontoações e das guarnições, e delimitação da placa de perfuração. A última etapa é a lise do núcleo e hidrólise do conteúdo citoplasmático. A anatomia comparada do xilema coletado em Mogi Guaçu e em Ilhéus mostrou diferenças significativas para os seguintes parâmetros: diâmetro tangencial do elemento de vaso, relação diâmetro e comprimento do elemento de vaso, freqüência dos elementos de vaso por mm2, espessura da parede da fibra, comprimento da fibra. Os raios mostram uma tendência a serem mais largos nos espécimes de Ilhéus, embora esta diferença não seja estatisticamente significativa. Quanto às guarnições das pontoações intervasculares tem se que na abertura externa da pontoação são similares, sendo ramificadas e longas nos espécies das três regiões analisadas; porém na abertura interna da pontoação as guarnições são mais abundantes e ramificadas em indivíduos coletados em Mogi Guaçu e Campo Grande, onde há um maior período de déficit hídrico no solo por ano. O floema é composto por uma porção não condutora e uma porção condutora, que corresponde a 1/4 a 1/6 do floema secundário. Os elementos de tubo crivado e as células do parênquima floemático apresentam um arranjo tangencial alternado em muitos dos espécimes analisados. No floema não condutor são observadas esclereides. No início de sua diferenciação, ainda possuem núcleo, e a proteína P não dispersa. No floema de pau brasil não foi detectada a presença de marcadores de crescimento, como já visto em algumas espécies tropicais.
Caesalpinia echinata Lam (Leguminosae) is the species symbol of Brazil, historically very important to the country. The Pernambuco wood tree was intensely exploited in the period of the discovery, during XVI century, for the pigment extraction and, nowadays, the wood is extensively used in the production of bows for string instruments. In this work it was studied the species in three areas, in Mogi Guaçu, São Paulo; in an experimental forest; in Ihéus, Bahia, in a cocoa farm, and in Campo Grande, Mato Grosso do Sul, in the Reserve of the Federal University campus. The goal of this work was to compare the seasonality of cambium activity, secondary xylem and phloem, as well as describing the formation and differentiation of secondary vascular tissues. For that, a non destructive collection method was employed and, several techniques were used to analyze the samples, including optic, scanning, transmission and confocal scanning laser microscopy. The phenology of the species was followed correlated to environmental variables, such as precipitation, temperature and photoperiod. Cambium activity was observed from the presence of mitotic figures and phragmoplasts in cambium cells. Cambium is active in Mogi Guaçu for six months, while in Ilhéus is for about ten months. Cambial activity is mostly influenced by precipitation, and inactivity periods are related to water deficit in the soil. In the secondary xylem development, vessel elements are the first cells to differentiate. After cellular expansion, there is the breakdown of the tonoplast, and later, the walls undergo lignification with pits and vestures formation, and the delimitation of the perforation plate. The last stage is the nucleus lise of the nucleus and hidrolysis of cytoplasm contents. Compared anatomy of xylem between Mogi Guaçu and Ilhéus showed significant differences regarding the following parameters: vessels tangential diameter, vessels diameter and length rate, vessel elements frequency mm2, fiber walls thickness and length Rays show a tendency to be wider in the specimens of Ihéus, although not statistically significant Regarding vessels, there is no difference between vestures of the external pit aperture; however vestures are more abundant in the internal apertures in samples collected in Mogí Guaçu and Campo Grande, where there is a longer period of water deficit in the soil per year. Phloem is composed of conductive and non conductive portions, corresponding to 1/4 up to 1/6 of secondary phloem. Sieve tube elements and parenchyma cells have a tangential alternate arrangement. In non conductive phloem sclereids are observed In the beginning of its differentiation, sieve tube elements still possess nucleus, and non disperse protein P. In Pernambuco wood phloem there is no growth markers, as already detected some other tropical species.

Abstract:

Orientador: Ana Liz Garcia Alves
Resumo: Os queratinócitos são células presentes na epiderme, constituída pelo epitélio estratificado pavimentoso queratinizado. Estas células organizam-se em camadas de diferentes estágios de maturação celular (camada basal ou germinativa, espinhosa, granulosa, lúcida e córnea) e tem a função de revestimento desses tecidos. Diversos estudos buscam elucidar e caracterizar tecidos hígidos de origem epitelial, como pele, olhos e casco, para que possam identificar os mecanismos de desenvolvimento de enfermidades nesses tecidos. O casco equino é formado por epiderme em diferentes estágios de queratinização, subdivididos em estrato externo ou parede do casco, estrato médio e estrato interno, nesse último estão localizadas as lâminas epidermais primárias (LEP) e secundárias (LES) onde os queratinócitos estão presentes junto a membrana basal (transição de epiderme e derme, junção que faz a adesão do casco com a falange distal). É notória a importância do casco na saúde dos equinos, mas o conhecimento em nível celular é pouco entendido. Estudos envolvendo o cultivo de queratinócitos equinos são escassos. Sabe-se que o desenvolvimento de cultivos de queratinócitos in vitro é uma condição para estudos sobre a biologia molecular, crescimento e diferenciação celular. Alguns métodos já estão estabelecidos, como para cultivo de queratinócitos de pele, mas poucas metodologias são encontradas para queratinócitos lamelares. O objetivo desse estudo, foi padronizar o cultivo de queratinócitos provenient... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The keratinocytes are cells presented in the epidermis, constituted by the stratified keratinized squamous epithelium. These cells organized in layers of different stages of cell maturation (basal or germinative, prickly, granular, lucid and corneal layers) and have a tissue coating function. Several studies seek to elucidate and characterize healthy tissues of epithelial origin, such as skin, eyes and hoof, so that they can identify the mechanisms of development of diseases in these tissues. The equine hoof is composed of epidermis at different stages of keratinization, subdivided into external stratum, middle stratum and internal stratum, in which the primary epidermal lamellae (PEL) and secondary epidermal (SEL) are located and where keratinocytes are present along the basem*nt membrane (Transition of the epidermis and dermis, which joins the hoof to the distal phalanx). It is evident the importance of the hoof health of horses, but the knowledge at the cellular level is poorly understood. Studies involving the culture of equine keratinocytes are scarce. The development of keratinocyte cultures in vitro is a condition for studies on molecular biology, cell growth and differentiation. Some methods are already established, such as for culture of skin keratinocytes, but few methodologies are found for lamellar keratinocytes. The aim of this study was to standardize the cultivation of keratinocytes from equine hoof, aiming future associate with the study of regenerative medici... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

Abstract:

O elemento triangular plano de seis nós, aqui apresentado para a análise de placas e cascas laminadas, é baseado na teoria de Reissner-Mindlin. Os componentes u, v, w do deslocamento da superfície média e os componentes betaî x , betaî y da rotação da normal a essa superfície são aproximados por polinômios quadráticos. O elemento utiliza-se de uma modicação criteriosa na variação quadrática das deformações de cisalhamento transversal, decorrente da aproximação polinominal adotada, para se ajustar a uma variação linear que elimina o travamento associado a essas deformações(shear locking). A possibilidade de travamento devido ao acoplamento das rigidezes de membrana e de +exão nas interfaces de elementos não coplanares (membrane locking)é discutida e exempli.cada. A implementação computacional do elemento é simples pois todas as parcelas da matriz de rigidez são explicitamente obtidas e, com exceção da parcela proveniente do cisalhamento transversal, apresentam o mesmo padrão algébrico. As aplicações numéricas mostram um bom desempenho do elemento.
The six-node +at triangular element, herein presented for laminated plate and shell analysis, is based on Reissner-Mindlin theory. The mid-surface displacement com-ponents u, v, w and the rotation components beta î x , beta î y of the normal to the mid-surface are approximated by quadratic polinomials. The quadratic variation of the trans-verse shear strain, as a result of the adopted approximation, is modified to a linear variation that avoids shear locking. The membrane locking possibility due to the joining of the membrane and bending rigidities in the interfaces of non-coplanar elements is discussed and exempli.ed. The membrane, bending, membrane-bending coupling and the transverse shear parts of the stiÏeness matrix are explicitly ob-tained and, with exception of the transverse shear part, have all the same algebraic pattern, what makes simple the element for computational implementation. Numer-ical results show the element good performance.

Abstract:

Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de procedimentos hierárquicos de cálculo para os parâmetros de avaliação de trocadores de calor tipo casco e tubos com precisão adequada e baixo custo computacional, facilitando a simulação e otimização de processos, implementados dentro do simulador EMSO. Com os recursos da linguagem de programação orientada a objetos disponível no simulador EMSO, foi possível estruturar a modelagem de equipamentos de troca térmica aproveitando ao máximo os conceitos de composição e herança e facilitando o desenvolvimento de novos modelos de trocadores de calor. Os modelos criados foram incorporados à biblioteca de modelos do simulador, atendendo os trocadores do tipo casco simples, casco duplo e trocadores casco e tubos multipasses conforme a designação das normas TEMA para esses equipamentos. O método de avaliação para o lado do casco é o método de Bell- Delaware amplamente descrito na literatura sobre o assunto. Para o lado dos tubos a transferência de calor e a perda de carga foram estimadas usando correlações existentes. Os procedimentos de cálculo também incluem a possibilidade de discretização do trocador para uma maior acurácia na avaliação dos coeficientes de troca térmica e na variação das propriedades físicas dos fluidos dentro do trocador. Para a validação dos modelos, várias simulações foram realizadas em uma bateria de trocadores de calor de uma unidade de destilação atmosférica de uma refinaria de petróleo. Os resultados encontrados foram satisfatórios podendo o usuário ter fácil acesso aos principais parâmetros que influenciam no desempenho do trocador de calor, ou incorporar novos procedimentos para o cálculo destes equipamentos.
The aim of this work is the development of hierarchical procedures for computing the performance parameters of shell and tube heat exchangers, with accuracy and low computational cost, facilitating the process simulation and optimization, implemented in the EMSO simulator. With the object oriented programming language resources available in the EMSO simulator, it was possible to structure the thermal exchange equipment modeling in a modular manner, making use of the composition and inheritance concepts. The models created have been incorporated into the library of simulator models, comprehending heat exchangers of type E Shell, F Shell, and multipass, in agreement with the TEMA standards for such equipment. The analysis method used for the shell side was the Bell-Delaware method, well described in the open literature. For the tube side, the heat transfer and pressure drop were estimated using the available correlations. The calculation procedures also include the discretization possibility of the exchanger for a better accuracy in the heat transfer coefficient evaluation for thermal exchange and the physical property variations of fluids inside the exchanger. For model validation, several simulations have been carried out in a series of heat exchangers of an atmospheric distillation unit of an oil refinery. The obtained results were satisfactory and the models also provide to the user an easy access to the main parameters of the heat exchanger and a flexible way to incorporate new procedures for the calculation of these pieces of equipment.

Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Agrarias. Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos
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A pectina, utilizada como geleificante ou estabilizante, pode ser extraída da casca de maracujá amarelo (Passiflora edulis flavicarpa), resíduo agroindustrial da produção de sucos. Geralmente, as pectinas são extraídas das cascas de frutas cítricas e de bagaço de maçã com ácidos minerais fortes, acarretando em algumas desvantagens, como poluição ambiental, corrosão e degradação da pectina extraída. Visando desenvolver um processo alternativo, utilizando ácido orgânico como agente extrator, o objetivo deste trabalho foi otimizar a extração de pectina de alto grau de esterificação com ácido cítrico. As cascas sem flavedo foram desidratadas e moídas até obtenção de farinha. Esta farinha foi caracterizada quimicamente e utilizada como matéria-prima para extração de pectina. Ametodologia de superfície de respostas foi utilizada para determinar as condições ótimas de extração para obtenção de pectina de alto grau de esterificação. A pectina extraída na condição otimizada (HEP) foi caracterizada quanto às suas propriedades físico-químicas e comparada à pectina cítrica comercial (HMP). A farinha da casca de maracujá amareloapresentou um alto teor de fibras alimentares totais (57,36 %), solúveis (19,20 %) e insolúveis (38,05 %). Os resultados do planejamento composto central mostraram que as variáveis, concentração de ácido e tempo de extração, foram estatisticamente significativas para aumentar o grau de esterificação da pectina extraída. Nas extrações realizadas com menores concentrações de ácido cítrico (0,086 %) e tempos de extração (60 min) foram obtidas pectinas com alto grau de esterificação (78,59 %) e baixo valor acetil (0,30 %). O rendimento de pectina nestas condições foi 27,4 %. Os teores de cinzas, ácido galacturônico e o conteúdo de açúcares neutros de HEP foram superiores aos encontrados na HMP. Na análise da hom*ogeneidade, as duas pectinas (HEP e HMP) mostraram-se heterogenias. A HEP apresentou massa molar de 1,16 x 105 g.Mol-1 eviscosidade intrínseca de 2,54 dL.g-1. O perfil de textura obtido demonstrou grande diferença entre as amostras, sendo que a HEP apresentou gel mais firme que HMP e, em ambas as amostras, os parâmetros estudados apresentaram diferenças significativas entre as concentrações. As amostras de pectina apresentaram diferença na cor (DE* = 1,48), que pode estar relacionada com a matéria-prima inicial. As propriedades físicoquímicasda HEP foram similares às encontradas na HMP, indicando perspectivas para a utilização da casca do maracujá amarelo (Passiflora edulis flavicarpa) na obtenção de pectina, a fim de minimizar os resíduos gerados, convertendo-os em matérias-primas para indústrias de alimentos, químicas e farmacêuticas.

Abstract:

SOUSA, A. D. Otimização da extração de taninos da casca do cajueiro. 2013. 67 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.
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Tannins are secondary plant metabolites with polyphenolic structure. These compounds have been used in leather tanning, also as replacement for phenol in adhesives manufacture for wood and medical applications. The main sources of these compounds are tree barks, and according to some studies, the stem cashew has great potential to be a source of tannins. In this context, the aim of this study was to optimize the tannins extraction from the cashew bark. Initially, experiments were performed to evaluate the effect of different solvents on the condensed tannins (CT) and total polyphenols (TP) extraction. Dynamic maceration was the technique used for extraction. An experimental design was conducted to understand the influence of some critical variables (time, temperature and liquid/solid ratio) on aqueous extraction of TP and CT, as well as the effect on total solids content (TSC). We tested the effect of bark and solvent reuse in the CT extraction and finally it was evaluated the effect of extracts freeze drying and spray drying. According to results, the extracts obtained with 50% ethanol in water showed higher amounts of TP and CT when compared to other solvents. The variable liquid/solid ratio, the most important factor for all responses, showed positive effect for TP and CT and negative effect on total solids. There is a directly proportional relationship between temperature and levels of TP and CT. Time factor was significant only for CT, where it was observed that 100 minutes favored the extraction. Evaluating the variables relationship, the best condition found for higher levels of tannins was: temperature of 100°C for 100 minutes and liquid/solid ratio 30:1. In this condition, the amount of CT extracted was 7.63 mg catechin equivalent / 100 mg bark. In extraction process, solvent used twice is feasible to extract CT. Unlike the bark, that obtained minimal gains in a second extraction. Spray drying was more suitable for industrial application compared to freeze drying.
Taninos são substâncias polifenólicas que fazem parte dos metabólitos secundários de vegetais. Tais compostos têm sido muito utilizados no curtimento de couro, como substitutos de fenol na produção de adesivos para madeira e em aplicações médicas. As principais fontes de taninos são cascas de árvores, e de acordo com alguns estudos, o caule de cajueiro possui grande potencial para ser utilizado como fonte de taninos. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi otimizar a extração de taninos da casca de cajueiro. Inicialmente, conduziram-se experimentos para avaliar o efeito de diferentes solventes sobre a extração de taninos condensados (TC) e polifenóis totais (PT). A técnica de extração utilizada foi a maceração dinâmica. Também foi realizado um planejamento experimental para estudar a influência de algumas variáveis críticas (tempo, temperatura e razão líquido/sólido) sobre a extração aquosa de PT e TC, além do efeito sobre o teor de sólidos totais (TST). Testou-se o efeito da reutilização da casca e do solvente na extração de TC e por fim foi avaliado o efeito da secagem por atomização e por liofilização sobre os extratos. De acordo com os resultados, os extratos obtidos com etanol 50% em água apresentaram maiores quantidades de PT e TC em relação aos outros solventes. A variável razão líquido/sólido foi o fator mais importante para todas as respostas, apresentando efeito positivo para PT e TC e efeito negativo para sólidos totais. Também foi observado que há uma relação diretamente proporcional entre a temperatura e os teores de PT e TC. E o fator tempo só foi significativo para TC, onde foi observado que o tempo de 100 minutos favoreceu a extração. Avaliando a relação das variáveis, a melhor condição encontrada para obter maiores teores de taninos foi: temperatura de 100°C, por 100 minutos e razão L/S 30:1. Nessa condição, o teor de TC extraídos foi de 7,63 mg equivalente de catequina/ 100 mg casca. A utilização do mesmo solvente em até duas extrações se mostrou viável para a extração de TC, ao contrário da casca que, ao ser extraída uma segunda vez, proporcionou ganhos mínimos. A secagem por atomização se mostrou mais adequada para aplicação industrial em comparação com a liofilização.

Abstract:

FREITAS NETO, M. A. Tratamento biológico do líquido da casca do coco verde. 2007. 135 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007.
Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-28T13:55:24ZNo. of bitstreams: 12007_tese_mafreitasneto.pdf: 1498512 bytes, checksum: 537e9e2ffeea7dcd75ba4f65fd9eb8d3 (MD5)
Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-17T18:02:37Z (GMT) No. of bitstreams: 12007_tese_mafreitasneto.pdf: 1498512 bytes, checksum: 537e9e2ffeea7dcd75ba4f65fd9eb8d3 (MD5)
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With the aim of aggregating value to the productive chain of coconut and to expand its agrobusiness, Embrapa Agroindústria Tropical (Brazilian Agricultural Research Corporation, Tropical Agroindustry National Centre) developed a system for processing the husk of immature coconut in order to produce fibre and coir dust, which have several environmental and commercial applications. During the pressing stage, a liquid is generated, denominated Coconut Husk Liquor (CHL), which contains high concentration of organic matter (varying form 60 to 80 gDQO/L), including tannins. In this work, the performance of an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB) and a Fungi Biological Reactor (FBR) were evaluated for the treatment of CHL. The lab-scale UASB reactor, with a working volume of 16,8L, was operated during 222 days with an increasing organic loading rate (OLR), starting from 2.2 kgCOD/m3.d and reaching up to 10 kgCOD/m3.d. The lab-scale FBR, with a working volume of 100L, was operated with OLR of 5,0 kgCOD/m3.d, during 116 days, and then with OLR of 2,5 kgCOD/m3.d during 158 days. The performance of UASB reactor evaluated based on influent and effluent COD and total tannins; sludge specific methanogenic activity (SMA) and anaerobic toxicity; gas production and composition; pH, alkalinity and volatile fatty acids; and sludge retention time. The performance of FBR was monitored on the basis of on influent and effluent COD, total tannins and suspended solids. Other analysis were also accomplished: aerobic CHL biodegradability, sludge stability, and effect of Aspergillus niger on the degradation of CHL. Results showed that UASB reactor was maintained stable during the whole operation, with COD removal efficiency higher than 80%, total tannins removal efficiency of around 48%, and the ratio AGV/alkalinity lower than 0,30. Biogas presented 75% of methane on its composition. Toxicity tests demonstrated that CHL was not toxic to the methanogenic consortia. FBR was initially inoculated with Aspergillus niger AN-400. However, this fungus was substituted by the yeast that is natural on coconut husk, which was confirmed by tests carried out on Petri plate tests. When this reactor was operated with OLR of 5.0 kgCOD/m3.d and without sludge removal, the COD removal efficiency was around 58%. The performance improved up to 91% when OLR was decreased to 2.5 kgCOD/m3.d and sludge was weekly removed from the top or reactor. During this period, total tannin removal efficiency was approximately 15%. Despite the low tannin removal efficiency, this aerobic reactors can be used as an alternative for easy-degradable organic matter, facilitating the recovering of tannins for commercial uses. Results obtained from Petri plate tests show that Aspergillus niger AN-400 was able to grow in a medium with CHL. However, results from batch tests demonstrated that this species did not affect the DQO and tannins removal rates, when it is inoculated in a solution with raw CHL. The configuration of the reactor with fungi used in this research showed operational problems related with excess biomass removal.
Buscando agregar valor à cadeia produtiva do coco e expandir o agronegócio envolvido, a Embrapa Agroindústria Tropical desenvolveu um sistema de beneficiamento da casca do coco verde para produção de pó e fibra que tem diversas aplicações ambientais e comerciais. Durante a etapa de prensagem do beneficiamento deste resíduo, é gerado um líquido denominado Líquido da Casca do Coco Verde (LCCV), que apresenta elevada concentração de matéria orgânica, cuja DQO varia de 60 a 80 gO2/L, incluindo taninos. Nesta Tese avaliou-se a performance de um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (Upflow Anaerobic Sludge Blanket – UASB) e um Reator Biológico com Fungos (RBF) para tratamento do LCCV. O UASB escala de bancada (16,8L) foi operado durante 222 dias, com carga orgânica volumétrica (COV) crescente, iniciando com 2,2 KgDQO/m³.d, e finalizando com 10,0 KgDQO/m³.d. O RBF escala de bancada (100L) foi operado com COV de 5,0 KgDQO/m³.d durante 116 dias, e em seguida com COV de 2,5 KgDQO/m³.d durante 158 dias. A performance do UASB foi avaliada através de determinações de DQO e taninos totais do afluente e efluente; atividade metanogênica específica (AME) do lodo e toxicidade anaeróbia; composição e produção de biogás; pH, alcalinidade e ácidos graxos voláteis (AGV). A performance do RBF foi monitorada através de determinações de DQO, taninos totais e série de sólidos do afluente e efluente. Além disso, foram realizados alguns ensaios: Biodegradabilidade aeróbia do LCCV, estabilidade anaeróbia do lodo, e o efeito da espécie Aspergillus niger AN 400 na degradação do LCCV. Os resultados demonstraram que o UASB manteve-se estável durante a operação, com eficiência de remoção de DQO superior a 80% e de taninos em torno de 48%. A razão AGV/alcalinidade ficou sempre inferior a 0,30. O biogás apresentou composição de 75% de metano. Os ensaios de toxicidade demonstraram que o LCCV não foi tóxico à biomassa metanogênica presente no UASB. O RBF foi inicialmente inoculado com Aspergillus niger AN 400. No entanto, através de análises microbiológicas, foi comprovado que este fungo foi substituído por leveduras naturalmente presentes no LCCV. Quando este reator foi operado com COV de 5,0 KgDQO/m³.d, e sem descarte de biomassa, a eficiência de remoção de DQO ficou em torno de 58%. Esta eficiência aumentou para 91% quando a COV aplicada diminuiu para 2,5 KgDQO/m³.d, e foram realizados descartes semanais da biomassa localizada na parte superior do reator. Neste período, a remoção média de taninos foi de 15%. Apesar desta baixa remoção de taninos, reatores aeróbios podem ser usados como alternativas para remoção de matéria orgânica facilmente degradável, viabilizando a recuperação dos taninos para uso comercial. Os resultados obtidos em testes em placas de Petri demonstraram que a espécie fúngica Aspergillus Niger AN 400 foi capaz de se desenvolver em meio contendo LCCV. Contudo, resultados dos testes em batelada demonstraram que esta espécie não alterou as taxas de remoção de DQO e taninos, quando foi inoculado em meio contendo LCCV bruto. A configuração do reator com fungos utilizada nesta pesquisa apresentou problemas operacionais relacionados com o descarte do excesso de biomassa.

Abstract:

BESERRA, Liandro Torres. Casca de mamona em dietas para ovinos de corte. 2010. 80 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Zootecnia, Fortaleza-CE, 2010
Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-08-03T13:50:38ZNo. of bitstreams: 12010_dis_ltbeserra.pdf: 593748 bytes, checksum: ddf4e4ea9844d0f6222a6607d66473c8 (MD5)
Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-08-03T13:50:54Z (GMT) No. of bitstreams: 12010_dis_ltbeserra.pdf: 593748 bytes, checksum: ddf4e4ea9844d0f6222a6607d66473c8 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-08-03T13:50:54Z (GMT). No. of bitstreams: 12010_dis_ltbeserra.pdf: 593748 bytes, checksum: ddf4e4ea9844d0f6222a6607d66473c8 (MD5) Previous issue date: 2010
The objective of this study was to evaluate four substitution levels (0, 33, 67 and 100%) of Tifton 85 hay by castor hulls on the diet of Morada Nova, males, non-castrated, crossbred sheep on average aged 7 months and weighting 20.3 kg so that it was possible to compare bioeconomic performance of each diet. The experimental design was established with four treatments and five repetitions. It has been used a 50% ratio between roughage and concentrated feed. Confinement lasted 70 days: 14 days of adaptation and 56 of data collection. It has been observed reductions on both progressive intake nutrient and animal performance, however, from 67% substitution level on, biological performance has dropped drastically. Increasing the percentage of substitution level has not resulted in significant changes on feedlot sheep behavioral characteristics. It has been observed both higher food and rumination efficiency with lower levels of castor hulls and also differences between on morphometric measures: body weight (PC), body weight at slaughter (PVA), empty body weight (PCV), hot carcass weight (PCQ), cold carcass weight (PCF) and empty body performance (RCV). Analyses on cut weights made on the carcass have presented differences on: half carcass, leg, loin back, shoulder, flank and neck. Concerning cut economic returns, leg and loin cuts later have presented differences between different substitution levels and regarding on non-carcass treatments, it has been observed economic differences for skin, head, feet, trachea/ lung/ tongue, diaphragm, heart, liver, spleen, kidney, omasum, rumen/ reticulum and for perirenal fat. Concerning to nutrients, 0-33% substitution level has presented best results followed by 67% substitution level, which has presented intermediate values, and 100% substitution level, with the worst results. Finally, it has been made technical, zootechnical and economical analysis based on both costs of each diet and dry matter (MS) consumption. Daily production (kg / PV) and productivity (kg / day x sheep) have been higher in production systems with smaller amount of castor hulls on the diet due to the higher consumption of dry matter (MS) which has resulted in: increased animal performance; higher number of animals with ideal weight to be slaughtered per year; and in higher gross income kg/ PV (R$/ month). On the other hand, total cost (R$/ month) decreases while increasing substitution levels, mainly because of the low prices of castor hulls. Results pointed on drastically feed decreasing costs on systems with higher castor hulls. 67% substitution level have presented the highest liquid income per year (R$ 4,600.00); a 1.04 cost-benefits relation; a 23% internal return rate (TIR); and a Liquid Present Value (VPL) of R$ 22,888.97.
Objetivou-se, com este trabalho, avaliar a influência de quatro níveis de substituição (0; 33; 67 e 100) do feno de capim-tifton 85 pela casca de mamona em rações sobre o desempenho bioeconômico de ovinos mestiços de Morada Nova, machos, inteiros, com peso vivo médio de 20,3 kg e idade média de 7 meses. O delineamento experimental empregado foi inteiramente casualizado com quatro tratamentos e cinco repetições. A ração formulada possuía uma relação volumoso (feno de capim-tifton 85 e/ou a casca de mamona): concentrado de 50%. O confinamento durou 70 dias, sendo 14 de adaptação e 56 de coleta. Houve redução progressiva no consumo dos nutrientes e no desempenho dos animais com a substituição do feno de capim-tifton 85 pela casca de mamona na dieta, no entanto, só partir do nível 67% de substituição do feno de capim-tifton 85 pela casca de mamona o rendimento biológico diminuiu acentuadamente. O aumento do percentual de substituição do feno de capimtifton 85 pela casca de mamona não propiciou grandes mudanças comportamentais dos ovinos confinados. Apenas nas eficiências de alimentação e de ruminação observou-se diferença nos níveis com menor porcentagem de casca de mamona na dieta dos animais, acarretando maiores eficiências. Foram obtidas diferenças entre os níveis de substituição sobre peso vivo (PV), peso vivo ao abate (PVA), peso de corpo vazio (PCV), pesos de carcaça quente (PCQ) e carcaça fria (PCF) e rendimento do corpo vazio (RCV). Também houve diferença para as medidas morfométricas. Em relação aos pesos dos cortes feitos na carcaça os que apresentaram diferenças foram os da meia carcaça, da perna, do lombo posterior, da paleta, da fraldinha e do pescoço. Quanto aos rendimentos dos cortes, a perna e o lombo posterior apresentaram diferenças entre os tratamentos. Para o peso dos constituintes não-carcaça, foram obtidas diferenças para pele, cabeça, pés, traquéia/pulmão/língua, diafragma, coração, fígado, rins, baço, omaso, rúmen/retículo e para gorduras perirenal, omental e mesentérica. Em geral, os níveis 0 e 33% de substituição foram os que apresentaram os melhores resultados, seguido do nível 67%, com valores intermediários, sendo o nível de 100% de casca de mamona o que apresentou os piores resultados. De posse do custo de cada ração e do consumo de matéria seca das mesmas, foram analisados os indicadores técnicos, zootécnicos e econômicos. A produção diária (kg/PV) e a produtividade (kg/ovino x dia) foram maiores nos sistemas de produção com menor porcentagem de casca de mamona na dieta dos animais, consequência do maior consumo de MS, resultando em um maior desempenho dos animais e um maior número de animais terminados por ano, gerando maior renda bruta kg/PV (R$/mês). Em contrapartida, o custo total (R$/mês) diminui com o aumento da substituição do feno de capim-tifton 85 pela casca de mamona na dieta animal, principalmente pelo baixo valor de aquisição da casca de mamona, reduzindo drasticamente os custos com alimentação nos sistemas com maior porcentagem de casca de mamona. O nível de substituição 67% de casca de mamona foi o que apresentou maior renda líquida anual (R$ 4600,00), relação benefício custo (1,04), valor presente líquido (R$ 22888,97) e taxa interna de retorno (23%).

Abstract:

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-07-26T14:17:01ZNo. of bitstreams: 1Viviany Lucia Fernandes dos Santos.pdf: 971987 bytes, checksum: 9807a12845ad417538762c4343704bd5 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-07-26T14:17:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1Viviany Lucia Fernandes dos Santos.pdf: 971987 bytes, checksum: 9807a12845ad417538762c4343704bd5 (MD5) Previous issue date: 2014-04-23
Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
Two assays, respectively with milking cows and fistulated sheep, evaluated the cassava peel in ruminant diet. Experiment with milking dairy cows evaluated the effect of corn replacement by cassava peel on intake, digestibility, production, composition and profile of fatty acids in the milk and a synthesis of microbial protein. Eight cows were distributed in a 4 x 4 latin square design. Experimental treatments consisted of four corn replacement levels by cassava peels (0, 33, 66 and 100%). Corn replacement by cassava peel linearly decreased intake and the digestibility of dry matter, organic matter and non-fibrous carbohydrates, although the intake of neutral detergent fiber and crude protein was not changed. Linear decrease for milk production was also registered. Milk contents (g/kg), fat, protein, lactose and total solids were not altered. The profile of milk´s fatty acids was altered when corn was replaced by cassava peel. The concentration of short chain fatty acids was not affected by the replacement but it changed the concentration of middle chain and long chain fatty acids. Unsaturated fatty acids were not altered but saturated fatty acids were modified by the replacement. They had a quadratic behavior, similar to desirable fatty acids. Results show that cassava peels did not replace corn in milking cows. Assay with sheep evaluated the effect of the replacement of corn by dehydrated and ground cassava peel on the intake and digestibility of nutrients, pH and ammoniac nitrogen concentration (N-NH3) and volatile fatty acids in the rumen liquid and the ruminal dynamics of fibrous compounds. Five castrated Santa Inês sheep with cannulae in the rumen were used. The animals were randomly distributed in a 5 x 5 design. Experimental treatments consisted of replacement of corn by cassava peel (0, 25, 50, 75 and 100%). Intake and digestibility of the nutrients were not changed when corn was replaced by cassava peel. Substitution did not alter pH and ruminal N-NH3 concentration. No interaction was extant between substitution levels and collection timetable. Replacement affected molar concentration of propionate and the acetate:propionate ratio. Replacement levels did not affect the ruminal mass of neutral detergent fiber and non-digestible neutral detergent fiber, ingestion rates, digestion and passage of neutral detergent fiber. Results show that corn may be replaced by cassava peel in sheep diet.
Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar a casca de mandioca na dieta de ruminantes, sendo o primeiro com vacas em lactação e o segundo com ovinos fistulados. No experimento realizado com as vacas em lactação avaliou-se o efeito da substituição do milho pela casca de mandioca sobre o consumo, digestibilidade, produção, composição e perfil de ácidos graxos do leite e síntese de proteína microbiana. Oito vacas da raça Holandesa foram distribuídas em dois quadrados latinos 4 x 4. Os tratamentos experimentais consistiram de quatro níveis de substituição do milho pela casca de mandioca (0, 33, 66 e 100%). A substituição do milho pela casca de mandioca diminuiu linearmente o consumo e a digestibilidade da matéria seca, matéria orgânica e carboidratos não fibrosos, mas não alterou o consumo de fibra em detergente neutro e proteína bruta. Também foi verificada diminuição linear para a produção de leite. Os componentes do leite (g/kg), gordura, proteína, lactose e sólidos totais não foram influenciados. A concentração dos ácidos graxos de cadeia curta não foi modificada, entretanto, alterou a concentração dos ácidos graxos de cadeia média e dos ácidos graxos de cadeia longa. Os ácidos graxos insaturados não diferiram, já os ácidos graxos saturados apresentaram comportamento quadrático, assim como os ácidos graxos desejáveis. Com base nos resultados encontrados, a casca de mandioca desidratada não substituiu o milho para vacas em lactação. No experimento com os ovinos objetivou-se avaliar o efeito da substituição do milho pela casca de mandioca desidratada e moída, sobre o consumo e digestibilidade dos nutrientes, o pH e a concentração de nitrogênio amoniacal (N-NH3) e ácidos graxos voláteis no líquido ruminal e a dinâmica ruminal da fibra em detergente neutro. Foram utilizados cinco ovinos da raça Santa Inês, com cânulas no rúmen. Os animais foram distribuídos aleatoriamente em quadrado latino 5 x 5. Os tratamentos experimentais consistiram da substituição do milho pela casca de mandioca (0, 25, 50, 75 e 100%). O consumo e a digestibilidade dos nutrientes não foram alterados quando o milho foi substituído pela casca de mandioca. A substituição não alterou os valores de pH e as concentrações de N-NH3 ruminais. Não houve interação entre os níveis de substituição e os horários de coleta. Porém, tanto o pH quanto a concentração de N-NH3 foram influenciados pelos horários de coleta. Verificou-se influência da substituição na concentração molar de propionato e na relação acetato:propionato. Não houve efeito dos níveis de substituição sobre a massa ruminal de fibra em detergente neutro e de fibra em detergente neutro indigestível, bem como para as taxas de ingestão, digestão e passagem da fibra em detergente neutro. Diante dos resultados obtidos, conclui-se que o milho pode ser substituído pela casca de mandioca na dieta de ovinos.

Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:01:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2arquivo7286_1.pdf: 1505089 bytes, checksum: dd1714eed2f544fc9d92cd54ceaddbf3 (MD5)license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005
Com os progressos recentes nas tecnologias das ciências de informacão, diferentes tecnicassão introduzidas para sintetizar, analisar e extrair conhecimentos das informações armazenadasem enormes bases de dados. A analise de dados simbolicos (SDA) e umdominio na area de descoberta automatica de conhecimentos (KDD), relacionada comanalise de dados multivariados, reconhecimento de padrões, inteligência artificial e bancode dados. SDA visa generalizar os metodos da analise exploratoria de dados e as tecnicasestatisticas (analise fatorial, regress~ao, classificac~ao etc.) par dados simbolicos. Essesnovos dados são mais complexos do que os dados classicos, pois contêm variação internae são estruturados.Este trabalho introduz um classificador para dados descritos por vetores de valoresquantitativos baseado em regi~oes de tipo casca convexa. A ideia central desta abordageme construir regiões que descrevem e discriminem classes de exemplos observados. Nosclassificadores para dados simbolicos baseados em regi~oes existentes na literatura de SDA,a etapa de aprendizagem fornece a descric~ao de uma classe por uma região (ou conjunto deregiões), definida pelo hiper-cubo formado pelos objetos pertencentes a esta classe. Estadescricão e obtida atraves de um operador simbolico (junção) e um Grafo de VizinhosMutuos. Na etapa de alocação, as novas observações são classificadas usando diferentesfunções de matching.No classificador proposto neste trabalho, a descrição de cada classe e uma região (ouconjunto de regiões) em Rp definida pela casca convexa formada pelos seus objetos. Estanova abordagem tem, como proposito, reduzir a sobre generalização que e produzidaquando a classe e descrita por uma região (ou conjunto de regiões) definida pelo hipercuboformado pelos objetos da classe e, por isso, melhorar o desempenho do classificador.Na etapa de alocação, cada nova observação e afetada a uma classe ou grupo, de acordocom uma função de dissimilaridade que compara a descric~ao de uma classe (uma regiãoou um conjunto de regiões) com um ponto em Rp.Diferentes conjuntos de dados reais e artificiais são usados nesta avaliacão. Paraos dados simulados, a performance do classificador proposto e avaliada pela taxa deerro de classificação, tempo de execuc~ao e memoria utilizada, em comparac~ao com umclassificador para dados simbolicos que usa hiper-cubos para descrever as classes. Estaperformance e computada no quadro de uma simulação de tipo Monte Carlo. Para osdados reais, a performance do classificador proposto tambem e avaliada pela taxa deerro de classificação, tempo de execução e memoria utilizada em comparação com osalgoritmos Part e J48. A performance, para o caso real, e computada usando o 10-Foldrepetido.Os resultados mostraram que, em termos da taxa de erro de classificação, o metodoproposto e superior ao metodo em que as regiões são representadas por hiper-cubos, poremo mesmo não ocorre em relação aos algoritmos Part e J48, pois, em algumas situações, ometodo proposto e superior a esses algoritmos

Abstract:

Mestrado em Engenharia Mecânica
A análise isogeométrica vem optimizar um modelo de cálculo já utilizado:o Método dos Elementos Finitos. Com as devidas modificações, é possívelobter bons resultados dispendendo menos tempo em todo o processo, bemcomo obter taxas de convergência mais elevadas. Para ser possível realizaressa análise é necessário que o código tradicional do Método dos ElementosFinitos sofra as alterações convenientes. Paralelamente deve ser feita apreparação dos modelos para submeter a posterior análise, tendo sido implementadasas devidas funcionalidades num software já existente que suportaprincipalmente investigação no campo dos métodos numéricos. Para talforam implementas ferramentas que permitem a modelação de geometriasbaseadas em NURBS, e a exportação dos dados das mesmas. Esta ferramentade pré e pós-processamento está disponível para Machintosh dada aversatilidade da linguagem de programação orientada a objectos em que estáescrito. Essa linguagem é denominada Objective-C e também esta matériaserá abordada no presente trabalho ainda que de forma sucinta.
Isogeometric analysis came up to optimize a classical method, the Finite ElementMethod. With the proper modifications, it’s possible get good resultsspending less time on entire process, as well as getting great convergencerates. To be able to perform such analysis is necessary that traditional FiniteElement code undergoes some changes. Simultaneously must be made thepreprocesing work on a software previously created for investigation purposeson numerical methods area. To accomplish that goal, NURBS modelingtools were developed to graphicaly create those geometries, and be able toexport the necessary data for the rest of the process. This software it’s onlyavaliable for Machintosh due of the versatility of the Object Oriented Programinglanguage which it is written. This language is called Objective-Cand will be addressed in this work, even briefly.

Abstract:

Mestrado em Engenharia Química
Esta dissertação visou estudar a extracção com dióxido de carbonosupercrítico (SFE) de compostos de elevado valor acrescentado dacasca de Eucalyptus globulus, nomeadamente os ácidos triterpénicos(ácido ursólico, oleanólico, betulínico e betulónico) e os seusderivados acetilados. Para tal foram conduzidas experiências paraavaliar a influência das condições operatórias da SFE (pressão,temperatura e percentagem do co-solvente utilizado - etanol) sobre orendimento e a selectividade da extracção. Realizaram-se extracçõescom CO2 supercrítico para combinações de 120 e 200 bar, 40 e 60ºC,0 e 5% de etanol, obtendo-se as respectivas quatro curvascumulativas de extracção. Foi ainda realizada uma extracção emSoxhlet com diclorometano , que serviu de referência para a avaliaçãodas referidas curvas de extracção,Os extractos obtidos foramanalisados por GC-MS.Os rendimentos globais de extracção dependeram da pressão etemperatura do CO2, mas muito particularmente do conteúdo emetanol, chegando a duplicar o seu valor após introdução de 5% deálcool. O rendimento de extracção mais elevado (m/m) foi de 0.98%obtido a 200 bar, 60°C com 5% de etanol. Os ácidos triterpénicosforam a família de compostos presentes em maior quantidade nosextractos, correspondendo em média a cerca de metade da suamassa total. Dentro desta fracção encontra-se maioritariamente oácido 3-acetilursólico, que pode ser hidrolisado para formar ácidoursólico e assim potenciar a sua concentração no extracto, passandoade cerca de um terço para aproximadamente metade dos ácidostriterpénicos extraídos.Em todos os casos, os ácidos acetilados e o ácido betulónico forammais facilmente extraídos por serem menos polares que os ácidosnão acetilados. Por exemplo, a 200 bar, 60ºC e 5% de etanol foipossível recuperar completamente os ácidos 3-acetilursólico ebetulónico e 85% do 3-acetiloleanólico, ao contrário dos restantesácidos que só foram extraídos até 57% do seu máximo.Os resultados obtidos, mostram que a extracção supercrítica permiteobter um teor mais elevado de ácidos triterpénicos do que métodosconvencionais de extracção com solventes orgânicos, embora comrendimentos inferiores.
This thesis aimed to study the extraction with supercritical carbondioxide (SFE) of high value compounds from the outer bark ofEucalyptus globulus, namely triterpenic acids (ursolic, oleanolic,betulinic and betulonic) and their acetylated derivatives. For thispropose, experiments have been carried out to evaluate the influence ofoperating conditions of SFE (pressure, temperature and co-solventcontent- ethanol) on the extraction yield and selectivity. Four SFEextractions with combinations of 120 and 200 bar, 40 and 60 °C, 0 and5% ethanol were carried out and the corresponding cumulativeextraction curves were plotted. A Soxhlet extraction was also carriedout, to be used as reference for the analysis of the extraction curves.The extracts obtained were analyzed by GC-MS.The overall extraction yields depended on the pressure and temperatureof CO2, but particularly on the ethanol content, doubling its value afterthe introduction of 5% alcohol. The highest yield (w/w) was 0.98%obtained at 200 bar, 60 °C with 5% ethanol. Triterpenic acids were thefamily of compounds present in higher amounts in the extracts,corresponding to about 50% of the total mass. This fraction is mainlyconstituted by 3-acetylursolic acid, which may be hydrolyzed to ursolicacid and thus increase its final concentration in the extract, from onethird to nearly one half of the triterpenic acids extracted.In all cases, the acetylated acids and the betulonic acid were easilyremoved due their lower polarity when compared to the non-acetylatedones. For example, at 200 bar, 60 ºC and 5% ethanol it was possible toremove completely 3-acetylursolic and betulonic acids, and 85% of 3-acetylolenolic acid, whereas only ~ 57% of the non acetylated oneswere extracted.The results obtained, show that the supercritical extraction allows toobtain extracts with higher contents in triterpenic acids, when comparedto conventional although in lower yields.

Abstract:

A agroindústria do Brasil gera anualmente cerca de 330.000.000 toneladas de biomassas residuais, materiais que por vezes não possuem aplicação e são descartados de maneira irregular. Com a política nacional de resíduos sólidos, resíduos da classe 2-B como as biomassas não podem mais ser aterrados, sendo obrigatória sua conversão em produtos. Mas como agregar valor a um resíduo com baixo custo, baixa densidade e que se encontra de maneira geograficamente distribuída? A resposta é o processo de pirólise rápida. Nesse trabalho, foi desenvolvida uma planta pré-existente não operacional para estudo do processo de pirólise rápida. O desenvolvimento envolveu o aprimoramento e criação de equipamentos em diversas etapas do processo, como alimentação e separação. Com a planta operacional, foi estudada a pirólise rápida de casca de arroz, um resíduo gerado com excedente aproximadamente constante de 68.000 toneladas mensais no estado do Rio Grande do Sul. O material foi convertido em produtos sólidos, líquidos e gasosos, sendo que o segundo é o produto de interesse chamado de bio-óleo. Nos experimentos foi processado até 1 kg/h de casca de arroz nas temperaturas de operação de 450 °C, 525 °C e 600 °C e as alturas de leito de 4,9 e 6,5 cm. Na maior temperatura foi possível obter o líquido como produto majoritário, com rendimento de até 46% com 4,9 cm de leito. As análises via GC-MS da fase orgânica, com rendimento máximo de 26% a 600 °C com 6,5 cm de leito, mostram que o bio-óleo tem como componentes majoritários compostos e alto valor de mercado. Os cinco principais compostos são coumaran, 2-metoxi-4-vinilfenol, isoeugenol, guaiacol e vanilina, que compõem até 60% da área do cromatograma, o que motiva o estudo de sua quantificação e separação. Os produtos foram obtidos com ótimo aproveitamento das dimensões do reator e baixo consumo de gás de arraste. O alto teor de voláteis no produto sólido e a correlação das variáveis estudadas com o rendimento de líquidos indicam que o grau de pirólise do sólido está limitado pela troca térmica, resultado do baixo grau de agitação utilizado. Através da redução de granulometria das partículas de leito ou aumento do fluxo de nitrogênio espera-se melhorar a troca térmica entre as partículas visando a obtenção de maiores rendimentos de fase orgânica. O trabalho abre caminho para a otimização da produção de bio-óleo, estudo de suas aplicações e melhorias no sistema para experimentos mais longos e estáveis.
Brazilian agroindustry generates annually around 330,000,000 tons of residual biomasses, materials that sometimes do not have application and are irregularly disposed of. With the novel national solid waste policy, class 2B residues as biomasses cannot be further landfilled, being mandatory their conversion to products. But how to add value to a low cost, low density, geographically distributed residue? The answer is the process of fast pyrolysis. In this work, a pre-existent, non-operational, bench scale fast pyrolysis plant was developed to study the process. The development involved the improving and creation of equipment in most of the process steps, such as feeding and product separation. With the plant being operational, fast pyrolysis of rice husk was studied, a residue generated with a surplus of almost constant 68,000 tons per month in southern Brazilian state of Rio Grande do Sul. The material was converted in solid, liquid and gaseous products, the second being called bio-oil. In the experiments up to 1 kg/h of rice husk was processed in operational temperatures of 450 °C, 525 °C and 600 °C and bed heights of 4.9 and 6.5 cm. At the highest temperature the pyrolysis liquid was obtained as the major product, with a mass yield of 46% with 4.9 cm of bed. The analyses via GC-MS of the organic phase, obtained with a maximum mass yield of 26% at 600 °C and 6.5 cm of bed, show that the bio-oil has as its major components phenolic compounds of high market value. The five most important compounds are coumaran, 2-methoxi-4-vinylphenol, isoeugenol, guaiacol and vanillin, composing 60% of the chromatograms’ area, which motivates the study of their quantification and separation. The products were obtained with great use of the reactor dimensions and very low carrier gas consumption. The high content of volatiles in biochar and the correlation between the studied variables and the liquid yields indicate that the degree of pyrolysis in the solid matrix is limited by heat exchange, resulting from the low degree of agitation used. By reducing the diameter of the bed of particles or increasing nitrogen flow it is expected to improve the heat transfer between the particles in order to obtain higher organic phase yields. This work opens the way for bio-oil production optimization, studies of its applications and improvements of the system for longer and more stable experiments.

Abstract:

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2015-10-14T15:23:31ZNo. of bitstreams: 1FabianoAvelinoGoncalves_TESE.pdf: 5166245 bytes, checksum: 9524f366a3b9abeb13a597b0952e3c5b (MD5)
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O presente trabalho investigou o potencial de diferentes materiais lignocelul?sicosresiduais gerados em regi?es rurais e urbanas (fibra de coco maduro, casca de cocoverde e casca de coco maduro), al?m de vegetal cultivado em ambientes in?spitos(cacto) visando ? produ??o de etanol, sendo todos, materiais abundantes na regi?oNordeste do Brasil. Esses materiais foram submetidos aos pr?-tratamentos comper?xido hidrog?nio alcalino seguido por hidr?xido de s?dio (PHA-PHS), autohidr?lise(PA), hidrot?rmico catalisado com hidr?xido de s?dio (PHCHS) e organosolv usandoetanol alcalino (POEA). Os materiais pr?-tratados foram submetidos ? hidr?liseenzim?tica e as estrat?gias de fermenta??o e sacarifica??o simult?nea (SSF) efermenta??o e sacarifica??o semi-simult?nea (SSSF), utilizando-se Saccharomycescerevisiae, Pichia stipitis e Zymomonas mobilis. Avaliou-se tamb?m, a presen?a decompostos inibit?rios (hidroximetilfurfural, furfural, ?cido ac?tico, ?cido f?rmico e ?cidolevul?nico) e a ?gua marinha no meio de cultivo. Os materiais pr?-tratados por PHAPHSresultaram na deslignifica??o dos materiais em uma faixa entre 54,0 e 71,0%,contendo entre 51,80 e 54,91% de celulose, entre 17,65 e 28,36% de hemicelulose,entre 7,99 e 10,12% de lignina. As hidr?lises enzim?ticas proporcionaram convers?esdos materiais em glicose entre 68,0 e 76,0%. Os rendimentos em etanol utilizandoSSF e SSSF para a fibra de coco maduro pr?-tratada variaram entre 0,40 e 0,43 g/g,0,43 e 0,45 g/g, respectivamente. Os materiais pr?-tratados por PA apresentaramrendimentos de s?lidos entre 42,92 e 92,74%, contendo entre 30,65 e 51,61% decelulose e entre 21,34 a 41,28% de lignina. As hidr?lises enzim?ticas resultaram nasconvers?es dos materiais em glicose entre 84,10 e 92,52%. Os rendimentos em etanolutilizando casca de coco verde pr?-tratada e as estrat?gias SSF e SSSF foram entre0,43 e 0,45 g/g. A fibra de coco maduro pr?-tratada por PHCHS apresentourendimentos de s?lidos entre 21,64 e 60,52%, com aumento de celulose entre 28,40 e131,20%, redu??o de hemicelulose entre 43,22 e 69,04%, redu??o de lignina entre8,27 e 89,13%. A hidr?lise enzim?tica resultou em convers?o do material em glicosede 90,72%. Os rendimentos em etanol utilizando SSF e SSSF foram 0,43 e 0,46 g/g,respectivamente. Os materiais pr?-tratados por POEA apresentaram redu??es des?lido entre 10,75 e 43,18%, aumento de celulose em at? 121,67%, redu??o dehemicelulose em at? 77,09% e redu??o de lignina em at? 78,22%. As hidr?lisesenzim?ticas resultaram nas convers?es dos materiais em glicose entre 77,54 e84,27%. Os rendimentos em etanol utilizando cacto pr?-tratado e as estrat?gias SSF eSSSF foram entre 0,41 e 0,44 g/g, 0,43 e 0,46 g/g, respectivamente. As fermenta??esalco?licas realizadas em biorreator resultaram em rendimentos e produ??o de etanolentre 0,42 e 0,46 g/g, 7,62 e 12,42 g/L, respectivamente. Os compostos inibit?riosapresentaram efeitos sin?rgicos negativos nas fermenta??es realizadas por P. stipitis,Z. mobilis e S. cerevisiae. O ?cido f?rmico e o ?cido ac?tico apresentaram efeitos maissignificativos entre os compostos inibit?rios, seguido pelo hidroximetilfurfural, furfural e?cido levul?nico. As fermenta??es realizadas em meio de cultivo dilu?do com ?guamarinha apresentaram resultados promissores, especialmente quando se utilizou S.cerevisiae (0,50 g/g) e Z. mobilis (0,49 g/g). Os diversos resultados obtidos nopresente trabalho indicam que, os materiais lignocelul?sicos, pr?-tratamentos,estrat?gias fermentativas e micro-organismos estudados merecem aten??o porparecerem promissores e pass?veis de serem utilizados no contexto de biorrefinariavisando ? produ??o de etanol.
The present work investigated the potential of different residual lignocellulosic materialsgenerated in rural and urban areas (coconut fibre mature, green coconut shell andmature coconut shell), and vegetable cultivated in inhospitable environments (cactus)aimed at the production of ethanol, being all materials abundant in the Northeast regionof Brazil. These materials were submitted to pretreatments with alkaline hydrogenperoxide followed by sodium hydroxide (AHP-SHP), autohydrolysis (AP), hydrothermalcatalyzed with sodium hydroxide (HCSHP) and alkali ethanol organosolv (AEOP).These materials pretreated were submitted to enzymatic hydrolysis and strategies ofsimultaneous saccharification and fermentation (SSF) and saccharification andfermentation semi-simultaneous (SSSF) by Saccharomyces cerevisiae, Zymomonasmobilis and Pichia stipitis. It was also evaluated the presence of inhibitory compounds(hydroxymethylfurfural, furfural, acetic acid, formic acid and levulinic acid) andseawater during the fermentative process. Materials pretreated with AHP-SHP haveresulted in delignification of the materials in a range between 54 and 71%, containingbetween 51.80 and 54.91% of cellulose, between 17.65 and 28.36% of hemicellulose,between 7.99 and 10.12% of lignin. Enzymatic hydrolysis resulted in the conversions inglucose between 68 and 76%. Conversion yields in ethanol using SSF and SSSF forcoconut fibre mature pretreated ranged from 0.40 and 0.43 g/g, 0.43 and 0.45 g/g,respectively. Materials pretreated by AP showed yields of solids between 42.92 and92.74%, containing between 30.65 and 51.61% of cellulose, 21.34 and 41.28% oflignin. Enzymatic hydrolysis resulted in glucose conversions between 84.10 and92.52%. Proceeds from conversion into ethanol using green coconut shell pretreated,in strategy SSF and SSSF, were between 0.43 and 0.45 g/g. Coconut fibre maturepretreated by HCSHP presented solids yields between 21.64 and 60.52%, withincreased in cellulose between 28.40 and 131.20%, reduction of hemicellulosebetween 43.22 and 69.04% and reduction in lignin between 8.27 and 89.13%.Enzymatic hydrolysis resulted in the conversion in glucose of 90.72%. Ethanol yieldsusing the SSF and SSSF were 0.43 and 0.46 g/g, respectively. Materials pretreated byAEOP showed solid reductions between 10.75 and 43.18%, cellulose increase up to121.67%, hemicellulose reduction up to 77.09% and lignin reduced up to 78.22%.Enzymatic hydrolysis resulted in the conversion of glucose between 77.54 and 84.27%.Yields conversion into ethanol using the SSF and SSSF with cactus pretreated rangedfrom 0.41 and 0.44 g/g, 0.43 and 0.46 g/g, respectively. Fermentations carried out inbioreactors resulted in yields and ethanol production form 0.42 and 0.46 g/g and 7.62and 12.42 g/L, respectively. The inhibitory compounds showed negative synergisticeffects in fermentations performed by P. stipitis, Z. mobilis and S. cerevisiae. Formicacid and acetic acid showed most significant effects among the inhibitory compounds,followed by hydroxymethylfurfural, furfural and levulinic acid. Fermentations carried outin culture medium diluted with seawater showed promising results, especially for S.cerevisiae (0.50 g/g) and Z. mobilis (0.49 g/g). The different results obtained in thisstudy indicate that lignocellulosic materials, pretreatments, fermentative processesstrategies and the microorganisms studied deserve attention because they arepromising and capable of being used in the context of biorefinery, aiming the ethanolproduction.

Abstract:

En el centro histórico de la ciudad de Arequipa se realizan múltiples actividades lo que determina un espacio de alta densidad de personas, adicionalmente es una zona de intenso tránsito vehicular lo que crea condiciones de congestión, contaminación e inseguridad ante lo que la Municipalidad Provincial aprobó realizar la peatonalización progresiva de dicha área. La presente tesis consiste en analizar los efectos de la peatonalización en el casco histórico de Arequipa, realizado entre setiembre y octubre del año 2015 en el sector comprendido entre la Plaza de Armas y un perímetro de una cuadra alrededor de la misma. Los efectos estudiados comprenden tanto la vida y espacio público, así como el tráfico vehicular en el área intervenida. Para lograr el objetivo propuesto se comparan las características de la vida pública y niveles de tráfico en la zona intervenida antes y después del proceso de peatonalización lo cual permite reconocer los beneficios y problemas derivados de la intervención. Para ello se procedió a realizar una investigación bibliográfica de diferentes fuentes de información que se detalla en el capítulo correspondiente a Marco Teórico y luego se emplearon técnicas como la observación directa y mediciones cuantitativas y cualitativas de flujos vehiculares y peatonales cuyos resultados fueron analizados y procesados mediante software especializado. Se determinó que el flujo peatonal en las vías interiores se incrementó moderadamente mientras que en las vías límite se mantuvo invariable. El nivel de servicio y grado de saturación vehicular mejoró en la mayoría de las vías borde de la zona peatonalizada En la medida que se ejecuten las obras complementarias en el área intervenida, tales como eliminar la diferencia de niveles entre veredas y pistas, construcción de mobiliario urbano en calles peatonalizadas, bancas, pérgolas, etc. es previsible que las actividades de vida pública se consoliden en el centro histórico de Arequipa, promoviendo el turismo, comercio, interacción social y la revalorización de su patrimonio cultural e histórico.
Tesis

Abstract:

La limpieza de cascos de embarcaciones representa un sobrecosto en el transporte marítimo, consumiendo hasta un 30% de combustible [1] cuando el casco se encuentra con proliferaciones orgánicas adheridas principalmente a los extremos laterales del casco (estribor y babor). Ante tal situación y comparando los elevados costos actuales por concepto de limpieza y mantenimiento surge la idea de diseñar un equipo automático submarino capaz de realizar la labor de limpieza de casco.El presente trabajo tiene por objeto presentar el diseño de un vehículo de 28Kg de peso y con dimensiones de 1.0m X 1.3m X 0.5m para la limpieza de casco de una embarcación. Se utiliza para esto el vapor de agua como solvente y escobillas como removedores mecánicos de las proliferaciones.Para lograr lo propuesto, se planteó un sistema de localización del equipo en el casco con ayuda de sensores de aceleración, inclinación y humedad. Adicionalmente puede trasladarse a través del casco con rodajes oruga que se fijan a través de imanes permanentes adheridos a su superficie exterior. Una vez fijo firmemente al casco de la embarcación, gracias a la interacción de electroimanes ubicados en la base del equipo, realiza la limpieza vertiendo vapor de agua a una presión de 2.086 bares, un flujo de 5Kg.h y una velocidad de 170 Km/h [12], removiendo las proliferaciones restantes con escobillas circulares mientras se desplaza a la siguiente área de limpieza con una velocidad aproximada de 1 m/s Finalmente inspecciona la región trabajada con una cámara instalada en la parte exterior del equipo.Toda la operación de limpieza lo administra un Controlador Lógico Programable (PLC) seleccionado por su capacidad extensa en comunicación RS485, facilidad en manejo de programación y confiabilidad en la gestión de tareas.Para el diseño de las piezas mecánicas se analizó características como dureza, flexibilidad, esfuerzo y conductividad, así mismo para el diseño de mecanismos se recurrió a los análisis estáticos y dinámicos del sistema en conjunto.
Tesis

Abstract:

Orientador: Caio Glauco Sanchez
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-01T17:12:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1BarrigaAngulo_MarioBernardo_M.pdf: 4366012 bytes, checksum: 7ef3724cdc3a43c2d4a778e89a0ec19d (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: O aproveitamento da casca de arroz como fonte de energia pode ser uma solução para o problema da disposição deste resíduo gerado no processamento do arroz. Há varias formas de converter a casca em um combustível gasoso. Neste trabalho fizeram-se experimentos em um gaseificador de leito fluidizado com casca de arroz, avaliando-se a eficiênciado sistema.O aproveitamento energético deste resíduo seria valioso, contribuindo para uma diminuição da dependência energética dos agricultores. O Brasil processa, por ano, aproximadamente 9 x '10 POT.9' kg de arroz e gera 2,5 x '10 POT.9' kg de casca de arroz. Esta quantidade de casca de arroz representa um potencial de energia de 25 x '10 POT.12' Joules. No trabalho se apresenta a caraterização de biomassa e os experimentos feitos gaseificando a casca de arroz no reator. Fizeram-se experimentos com um gaseificador em leito fluidizado, variando a alturas de leito e o fator de ar, mantendo o tempo de residência do gás no leito constante, para se estudar o comportamento do reator com a variação da potência. A máxima eficiência obtida foi de 49% com uma altura de leito de 0,48 m e fator de ar 0,5. Pôde-se variar a potência do reator em 72% sem que a eficiência fosse afetada significativamente
Abstract: The use of rice husk as an energy source could be a solution to the disposal problem generated by the rice production process. There are various methods to convert rice husk into a combustible gas. Several experiments were made in a fluidized bed gasifier to convert rice husk into a producer gas. Such energetic use of rice husk residue would be valuable to decrease the energy dependence of rice producers. In Brazil, 9 x '10 POT.9' kg of rice are processed each year and 2,5 x '10 POT.9' kg of rice husk are generated. This quantity represents a 225 x '10 POT.12' Joules of energy. This work presents the characterization and gasification of rice husk, carried out in a fluidized bed reactor at the State University of Campinas, Brazil. The operating variables were bed height and air factor maintaining the residence time of the gas constant, to study the operation of the gasifier with different power demands. The maximum cold efficiency was 49% with a bed height of O,48m and an equivalent ratio of 0,5. It is concluded that the power demand can be varied in a range of 72% with out affecting the system's efficiency significantly
Mestrado
Termica e Fluidos
Mestre em Engenharia Mecânica

Abstract:

A casca da castanha de caju (CCC), um resíduo agrícola da produção de castanha, proveniente da região nordeste do Brasil foi caracterizada e submetida ao processo de pirólise lenta. As propriedades do bio-carrvão, do bio-óleo e dos gases produzidos foram investigados e potenciais aplicações foram propostas. A CCC foi caracterizada pela seguintes técnicas: análise elementar CHNS, umidade total, conteúdo de cinzas, matérias voláteis, poder calorífico superior e por análise termogravimétrica. A análise termogravimétrica sob fluxo de nitrogênio mostrou que a decomposição é dominada pela degradação da hemicelulose e celulose na faixa de 250 a 350oC e pela decomposição da lignina na faixa de 400 a 500oC. Na presença de ar, o perfil de degradação é semelhante, porém observa-se uma maior degradação da lignina. A pirólise lenta da casca da castanha de caju foi realizada em um reator tipo batelada aquecido por chama ar-GLP sob diferentes fluxos (mL min-1) de nitrogênio ou ar. O sólido obtido (bio-carvão), líquido (fase aquosa + bio-óleo) e a fase gás foram quantificados e caracterizados por diferentes técnicas. Os experimentos realizados sob fluxo de nitrogênio apresentaram um rendimento de cerca de 30, 40 e 30% em massa paras as fases sólido, líquida e gás, respectivamente. Sob fluxo de ar ocorreu uma diminuição no rendimento da fase líquida, principalmente na produção de bio-óleo, e um aumento da fase gás. Os bio-carvões produzidos apresentaram elevados teores de carbono, na faixa de 70-75% em massa, poder calorífico na faixa de 25 a 28 MJ kg-1, características de carbono amorfo, sem morfologias definidas e ausência de poros. Os espectros FTIR de bio-óleos produzidos sob fluxo de nitrogênio apresentaram um aumento da intensidade relativa das bandas cerca de 1700 cm-1 (ν C=O) e 1230 cm-1 (ν C-O) em comparação com os produzidos sob fluxo de ar, o que sugere a presença de grandes quantidades de compostos oxigenados de carbono, como aldeídos, cetonas e ácidos carboxílicos. As análises das fases gás mostraram a predominância de CO2 e CO a temperaturas inferiores a 400ºC e a formação preferencial de H2 acima desta temperatura.
Cashew nut shell (CNS), an agricultural waste of cashew nut production, from northeast region of Brazil was characterized and slow pyrolyzed. The properties of char, bio-oil and gases products were investigated and potential applications were proposed. CNS was characterized by the following analyses: CHNS, total moisture, ash content, volatile matter, high heating value and thermogravimetric analysis. The thermogravimetric analysis under nitrogen flow showed that the decomposition is dominated by the degradation of hemicellulose and cellulose in the range from 250 to 350oC and the decomposition of lignin in the range of 400 to 500oC. In the presence of air, the degradation profile is similar; however the decomposition of lignin increases. Slow pyrolysis of cashew nut shell was carried out in batch-type reactor heated by a combustion flame (air + GLP) under different nitrogen and air flow rates. The resulting solid (char), liquid (water + bio-oil) and gas phases were characterized and quantified. The experiments performed under nitrogen showed a yield of solid, liquid and gas phases of about 30, 40 and 30wt%, respectively. Under air the yield of liquid phase was reduced, primarily the bio-oil yield; production of the gas phase was, in turn, increased. The produced biochars had high carbon contents in the range of 70-80 wt%, high heating values in the range of 25-28 MJ Kg-1 and characteristics of amorphous carbons without defined morphology and the absence of pores. The FTIR spectra of bio-oils produced under nitrogen flow showed an increase of the relative intensity of the bands around 1700 cm-1 (ν C = O) and 1230 cm-1 (ν C-O) in comparison with those produced under air flow which suggests the presence of large amounts of oxygenated carbon compounds such as aldehydes, ketones and carboxylic acids. The analysis of gas phases showed the predominance of CO2 and CO at temperatures lower than 400oC and the preferential formation of H2 above this temperature.

Abstract:

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:07:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1Andrea Colombo.pdf: 2540597 bytes, checksum: 5361b16fecab0f39c969122aa444a7d5 (MD5) Previous issue date: 2013-06-27
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
In this study the soybean hulls sorption potential in Cd2+ and Pb2+ in mono and binary component systems has been investigated at batch mode. In order to evaluate the effect of untreated and treated soybean hulls biomass, metal-bearing solution pH, sorption temperature, particle grain size, and agitation velocity on the improvement of the adsorption capacity of Cd2+ and Pb2+ cations, a series of adsorption preliminary tests, in duplicates, were performed. Regarding better sorption conditions, kinetic and equilibrium sorption experiments at batch mode were carried out for both mono and binary component systems. For preliminary and kinetic sorption experiments a series of 125 mL Erlenmeyer-type flask containing 300 mg dried soybean hulls in contact with 50 mL metal-bearing solutions at a 4 mequiv. L-1 concentration of Cd2+ and Pb2+ cations under controlled temperature and agitation velocity in a shaker. Regarding the equilibrium contact time, other sorption experiments, in duplicate, consisting of a series of mixture of 50 mL metal-bearing solutions and 50-1000 mg dried soybean hulls biomass were also performed under controlled temperature and agitation velocity in a shaker. In single component systems, a cation concentration of 4 mequiv. L-1 was tested, while in binary component systems three concentration combination in Cd2+-Pb2+bearing solutions were tested. After each sorption experiment, biosorbent was separated from metal solution by a 0.45 µm pore size membrane filtration system, performing then the determination of Cd and Pb concentrations in diluted liquid samples by flame atomic absorption spectrometry. Sorption tests regarding untreated soybean hulls biomass, pH 5 for Cd2+ and pH 4 for Pb2+, 30oC sorption temperature, a mixture of different particle grain sizes, and 100 rpm agitation velocity have showed the best results on the biosorbent performance to sequestrate Cd2+ and Pb2+ cations from metal-bearing solutions. The kinetic test data have shown that the equilibrium was achieved at contact times of 120 and 180 min for Cd2+ and Pb2+, respectively. Meanwhile, 55 and 64% concentration reductions for Cd2+ and Pb2+, respectively, were also achieved. Furthermore, the pseudo-second order kinetic model has fitted better the sorption kinetic data for both tested divalent cations. The equilibrium sorption data for mono-component systems have been well fitted by the Langmuir isotherm model, with maximum sorption capacity (qmax) of 0.5091 ± 0.0054 mequiv.g-1 and 0.6577 ± 0.0218 mequiv.g-1 for Cd2+ and Pb2+, respectively. Bicomponent equilibrium data were graphically represented by a 3D adsorption surface and modeled by a modified extended-to-multicomponent Langmuir-type isotherm, obtaining good fits. The results indicates that each component maximum capacity depends on the other species at the solution, inasmuch total adsorption capacity remains constant. Besides, a second component at the solution influences the isotherm curve shape. Thus, based on sorption results, untreated soybean hulls biomass is an alternative low-cost biosorbent to be applied in treatment systems of industrial effluents containing high concentration of Cd2+ and Pb2+ cations.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da casca de soja no processo de biossorção, em sistema fechado batelada, das espécies metálicas cádmio (II) e chumbo (II) em soluções monocomponente e bicomponente. Foram realizados testes preliminares para verificar o efeito do tratamento no biossorvente, pH da solução, temperatura de sorção, granulometria do biossorvente e velocidade de agitação, na remoção dos íons metálicos. As melhores condições obtidas nos testes preliminares foram utilizadas nos testes cinéticos e de equilíbrio, monocomponente e bicomponente. Para os testes preliminares e cinéticos foram colocados, em frasco erlenmeyer de 125 mL, 300 mg de casca de soja em contato com 50 mL de solução com concentração de aproximadamente 4 mequiv.L-1 do íon metálico (cádmio ou chumbo). Para os testes de equilíbrio foram colocados, em frasco erlenmeyer de 125 mL, 50 a 1000 mg de biomassa com 50 mL de solução. No teste de equilíbrio monocomponente, a concentração inicial da solução foi em torno de 4 mequiv.L-1 do íon metálico (cádmio ou chumbo), e no bicomponente, as seguintes combinações de concentrações de cádmio e chumbo foram utilizadas: 4 - 4 mequiv L-1, 1 - 3 mequiv L-1; e 3 - 1 mequiv L-1. Todas as amostras foram mantidas com temperatura e agitação controladas por período pré-determinado. Em seguida, foram filtradas em membrana com tamanho dos poros de 0,45 µm, diluídas e analisadas em relação a concentração dos íons inicialmente presentes na solução por espectrofotometria de absorção atômica. Todos os testes foram realizados em duplicata. Os resultados dos testes preliminares mostraram que as melhores condições para biossorção dos íons cádmio e chumbo foram casca de soja sem tratamento (in natura), pH 4, temperatura de adsorção de 30°C, mistura granulométrica do biossorvente e velocidade de agitação 100 rpm. Nos testes cinéticos o tempo de equilíbrio foi de 120 min para o cádmio, com taxa de remoção de 55%, e de 180 min para o chumbo, com uma taxa de remoção de 64%. O modelo cinético de pseudosegunda ordem foi o que melhor representou os dados experimentais para ambos os íons metálicos. Aos dados de equilíbrio, o modelo que melhor se ajustou foi o de Langmuir cujos parâmetros q_max e b para os íons de Cd (pH 5) e Pb (pH 4) foram: 0,50910 ± 0,0054 mequiv.g-1 e 1,16236 ± 0,03242 L.mequiv-1 e 0,65773 ± 0,02181 mequiv.g-1 e 0,74735 ± 0,09479 L.mequiv-1. Os dados de equilíbrio, bicomponente, foram representados graficamente por meio da superfície de adsorção e modelados pelo modelo de Langmuir estendido modificado, obtendo-se bom ajuste. Os resultados mostraram que a máxima capacidade de cada espécie metálica é um parâmetro dependente de outra espécie da mistura, enquanto que a capacidade de adsorção total assume um valor constante. Além disso, a presença de outro metal em solução afetou a forma da curva da isoterma. Assim, pelos resultados obtidos pode-se afirmar que a casca de soja possui grande potencial para o tratamento de efluentes contendo cádmio e chumbo.

Abstract:

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Lignocellulosic agroindustrial wastes, such as rice husks (RH), are abundant, low cost, renewable sources, available to biotransformation in value-added products. Thus, the main objective of this study was to investigate the use of RH with the purpose of its biotransformation in lactic acid (LacA) starting from hydrolysates of this residual biomass. At the same time, aiming to contribute to the mitigation of the growing environmental concern about the illegal disposal of this waste in the State of Rio Grande do Sul the biggest Brazilian rice producer. For this, a central composite rotational design (CCRD) of the hydrolysis experiments of RH in pressurized conversion system with diluted HCl and H2SO4, revealed that experiments conducted at 175 °C, for 46 min, with acid concentrations of 2.2% v v-1, generate the highest glucose contents. For hydrolysis involving HCl, 17.8 g glucose L-1, with an yield of 106.6 mg glucose g-1 RH; for hydrolysis with H2SO4, 14.1 g glucose L-1, with an yield of 84.5 mg glucose g-1 RH. Previous fermentative experiments were carried out with the aim to select resilient and efficient micro-organisms for the LacA production and, also, to evaluate the need of supplementation of the RH hydrolyzate with specific nutrients. L. rhamnosus, in this study, was the most suitable bacteria for the lactic fermentation, among all the Lactobacillus tested, being able to to produce 5.6 g LacA L-1, with a yield of 33.8 mg LacA g-1 RH (hydrolysed with HCl, without nutrient addition, 96 h fermentation). The acid hydrolysis, in this particular case, was carried out at 160 °C, for 70 min, using 4.0% HCl v v-1, generating 14.7 g glucose L-1. The lactic fermentation via CCRD was batch conducted in 4 mL vials, at 37 °C, pH 6.0, using L. casei subsp. rhamnosus ATCC 10863, specialized in catabolization of both hexoses and pentoses (except arabinose). Experiments with RH hydrolysates containing nutrients added produced up to 18.8 g LacA L-1 (maximum yield of 997,1 mg LacA g-1 sugars) in substrate hydrolyzed with HCl, after 52 h fermentation; and 14.6 g LacA L-1 (maximum yield of 999.8 mg LacA g-1 sugars) in substrate hydrolyzed with H2SO4, after 24 h fermentation. Therefore, in this study, the choices of most influence in the LacA production were fermentation with sulfuric acid and employment of L. rhamnosus.
Resíduos lignocelulósicos agroindustriais, como a casca de arroz (CA), são fontes renováveis, abundantes e de baixo custo, disponíveis para a biotransformação em produtos com valor agregado. O principal objetivo deste trabalho foi investigar o aproveitamento da CA com vistas à sua biotransformação em ácido láctico (ALac), partindo-se de hidrolisados desta biomassa residual. Ao mesmo tempo, objetivou-se contribuir para a mitigação do crescente problema ambiental decorrente da disposição irregular deste resíduo no estado do Rio Grande do Sul, maior produtor brasileiro. Para tanto, o delineamento composto central rotacional (DCCR) do planejamento experimental da hidrólise ácida da CA em sistema de conversão à pressão, com HCl e H2SO4 diluídos, revelou que, experimentos conduzidos a 175 °C, por 46 min, com concentração de 2,2% (v v-1) de ácido, produziram os teores máximos de glicose. Para hidrólises envolvendo HCl, teor de 17,8 g de glicose L-1, com rendimento de 106,6 mg de glicose g-1 CA; para hidrólises com H2SO4, teor de 14,1 g de glicose L-1, com rendimento de 84,5 mg de glicose g-1 CA. Ensaios fermentativos prévios foram feitos com o intuito de selecionar micro-organismos resilientes e eficientes para a produção de ALac e, também, para avaliar a necessidade de suplementação do hidrolisado da CA com nutrientes específicos. L. rhamnosus, neste trabalho, foi a bactéria mais apropriada à fermentação láctica, dentre os Lactobacillus testados, sendo capaz de produzir 5,6 g ALac L-1, com rendimento de 33,8 mg ALac g-1 CA (hidrolisado com HCl, sem adição de nutrientes, 96 h de fermentação). A hidrólise ácida, neste caso específico, foi feita a 160 °C, por 70 min, com 4,0% HCl v v-1, gerando 14,7 g L-1 de glicose. A fermentação láctica via DCCR foi conduzida em vials de 4 mL, em batelada, a 37 °C, pH 6,0, empregando-se L. casei subsp. rhamnosus ATCC 10863, cepa especializada em catabolização de hexoses e pentoses (exceto arabinose). Experimentos com hidrolisados da CA adicionados de nutrientes produziram até 18,8 g ALac L-1 (rendimento máximo de 997,1 mg ALac g-1 açúcares) em substrato hidrolisado com HCl, após 52 h de fermentação; e 14,6 g ALac L-1 (rendimento máximo de 999,8 mg ALac g-1 açúcares) em substrato hidrolisado com H2SO4, após 24 h de fermentação. Portanto, neste trabalho, as escolhas de maior influência na produção de ALac foram a fermentação com hidrolisado sulfúrico e emprego de L. rhamnosus.

Abstract:

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Rice husk, waste produced by processing of rice, has become a problem ofenvironmental, economic and public health. As a result, this research aims to explorethe potential of these underutilized resources in Brazil in the development ofparticleboard glued with tannin-formaldehyde. Therefore, panels were manufacturedwith rice husk compacted at different density (0.65, 0.95 and 1.15 g/ cm³), levels ofadhesives (7, 10 and 13%) and particles types (natural and processed), totaling 54panels. The physical tests performed were moisture content, density, waterabsorption and thickness swelling and mechanical were static bending, screwwithdrawal and internal bond. In order to complement the study, there wereconducted biological tests for resistance to decay fungi Trametes versicolor andGloephyllum trabeum. The results were analysed by for simple correlation andregression. In general, the use of rice hulls provided a reduction in strength of thecompared to those made with wood particles. All particleboard were below theminimum standards in physical and mechanical tests; only the panels with 13% resinprovided minimum values required by market standards regarding dimensionalstability. The best performance of the panels developed in this work was found inbiological tests. According to the criteria of the american standard, all treatmentswere classified as resistant to the fungus Trametes versicolor to white rot. In fungusGloeophyllum trabeum (brown rot), most treatments were classified as moderatelyresistant. Therefore, this raw material, has proven to be an alternative with greatpotential for making panels for greater resistance to decay fungi.
A casca de arroz, resíduo produzido pelo beneficiamento deste grão, tem se tornadoum problema de ordem ambiental, econômica e de saúde pública. Em vista disso, apresente investigação tem como objetivo avaliar o aproveitamento deste resíduopara a fabricação de chapas aglomeradas, coladas com tanino-formaldeído. Paratanto, foram utilizadas casca de arroz na forma natural ou processada em moinho demartelo, compactadas a diferentes massas específicas (0,65, 0,95 e 1,15 g/cm³) eaplicando-se teores de adesivos de 7, 10 e 13% (com base no peso seco daspartículas), totalizando 54 chapas. Os ensaios físicos realizados foram teor deumidade, massa específica, absorção d água e inchamento em espessura; emecânicos, de flexão estática, arrancamento de parafuso e ligação interna. Paracomplementar o estudo, realizou-se ensaios biológicos para determinar a resistênciaao ataque de fungos apodrecedores Trametes versicolor e Gloephyllum trabeum. Osresultados foram submetidos ao teste de correlação simples de Pearson eanalisados por regressão. De modo geral, a utilização da casca de arrozproporcionou uma redução na resistência física e mecânica das chapas, em relaçãoas produzidas com partículas de madeira encontradas na literatura. Todos ostratamentos ficaram abaixo dos valores mínimos requeridos pelas normas decomercialização para os ensaios físicos e mecânicos, somente os de 13% deadesivo apresentaram resistência satisfatória quanto à estabilidade dimensional. Omelhor desempenho foi verificado nos testes biológicos. De acordo com osrequisitos da norma americana, todos os tratamentos foram classificados comoresistentes ao fungo Trametes versicolor para podridão branca. No fungoGloeophyllum trabeum (podridão parda), a maioria dos tratamentos foramclassificados como moderadamente resistente. Portanto, esta matéria-prima revelouseuma alternativa de elevado potencial para a manufatura de chapas de maiorresistência a fungos apodrecedores.

Abstract:

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:48Z (GMT). No. of bitstreams: 14562.pdf: 2986258 bytes, checksum: 5fe70b396cc58a5895fb6425b01994bc (MD5) Previous issue date: 2012-08-10
Agência Nacional de Petróleo
Soybean hull is a lignocellulosic biomass that contains 38-51% of cellulose, which could be converted to ethanol. In addition, contains 9-14% of protein that can be hydrolyzed by endoproteases, releasing oligopeptides with nutritional applications. Although glycoside and peptide linkages can be hydrolyzed by acids, the cellulose molecules are more resistant than the protein and hemicellulose molecules. In this way, the acid treatment of the biomass would reduce its hemicellulose content, and the remnant cellulose into solid fraction would be more susceptible to hydrolytic enzymes. In this work, different routes of protein, hemicellulose, and lignin solubilization were evaluated, intending to obtain ethanol and soluble oligopeptides from the soybean hull. The protein was recovered as oligopeptides by hydrolysis of the lignocellulosic biomass using the commercial endoprotease Novo-Pro DR at 60oC, pH 9.0, 5 h, and different enzyme concentrations (1, 2, and 4%, m/m). A sequential hydrolysis using chymotrypsin and Novo-Pro DR, both at 1% (m/m) enzyme concentration, was also evaluated. The results showed that hydrolysis with 1% Novo-Pro DR allowed solubilization of 56.9% of protein from the soybean hulls. Nonetheless, at same temperature and pH, in absence of enzyme, was possible to solubilized 45.6% of the proteins. This solubilization is probably due to liberation of the physically aggregated units. The increase of endoprotease concentration from 1 to 2% increased the protein removal to 74%. However, the increase from 2 to 4% not increased significantly the protein solubilization. The use of chymotrypsin, an enzyme with high specificity and that work at mild conditions, allowed a solubilization of 44% protein. Nonetheless, the removal of lignin using chymotrypsin was higher than that using Novo-Pro DR. When in-nature soybean hull was hydrolyzed by acid or protease (1% Novo-Pro DR) followed by acid, the protein removal was around of 90%. The lignocellulosic biomass was hydrolyzed with 3% (v/v) H2SO4, solid:liquid ratio of 1:4, 120oC, and 20 min. 20 min. Carbohydrate analyses showed that the acid treatment allowed to hemicellulose removal around of 46.7% in the xylose form. The protein content of the soybean hull was almost totally solubilized during the acid hydrolysis, without significant loss of cellulose. On the contrary, large cellulose loss was observed during the acid hydrolysis of in-nature soybean hull. In this way, if it is intended to produce a protein hydrolysate containing controlled composition or ethanol from remnant solid fraction, is strongly recommended the previous enzymatic solubilization of the proteins. The chemical composition of the solid biomass after sequential hydrolyses with protease and acid showed cellulose content around of 49% for all samples. So, the biomass treated with 1% (m/m) Novo-Pro DR was saccharified with Acellerase 1500 at 50oC, pH 4.8, and enzyme/substrate ratio of 7 FPU/g of cellulose for 72 h. Under the same conditions, soybean hull in-nature, pretreated with acid, and pretreated with protease were submitted to cellulolytic hydrolyses. The cellulose-to-glucose conversion was around of 40% for the last two biomass. The increase of the enzymatic load to 20 FPU/g of cellulose allowed a cellulose conversion of 55% for biomass pretreated with 1% (m/m) Novo-Pro DR, followed by acid hydrolysis. The supplementation of the Acellarase 1500 with 120 IU of β-glucosidase and 1% (m/m) of pectinase not produced any increased in the cellulose conversion. The biomass was pretreated by organossolv method (50% ethanol, 170oC, and 1h) and saccharified with Acellerase 1500 under the same conditions described above. This procedure yielded a cellulose conversion of 52%, with less removal of hemicellulose. This result showed that lignin was causing greater steric hindrances to the enzymatic attack. The biomass pretreated with acid and with protease (1% Novo-Pro D) followed by acid yielded the same glucose-toethanol conversion, reaching an ethanol concentration around of 13 g/L.
A casca de soja, sendo um residuo lignocelulosico, contem celulose (38-51%) que pode ser convertida a etanol. Alem disso, contem 9-14% de proteinas, que uma vez hidrolisadas por endoproteases podem liberar de forma especifica oligopeptideos com aplicacoes nutricionais. Ligacoes glicosidicas e peptidicas podem ser rompidas por hidrolise acida, sendo hemicelulose mais susceptivel a que celulose. O ataque acido ao material permitiria assim reduzir o conteudo de hemicelulose da biomassa, tornando a celulose que permanece na fracao solida insoluvel mais acessivel as enzimas hidroliticas. Neste trabalho, foram estudadas diferentes rotas de solubilizacao de proteinas, hemicelulose lignina presentes na casca de soja, visando obtencao de etanol da fracao solida e oligopeptideos na fracao liquida. A recuperacao de proteinas na forma de peptideos foi feita hidrolisando-se a biomassa inicialmente com extrato comercial de endoprotease Novo-ProD, a 60oC, pH 9, por 5h, nas concentracoes enzimaticas de 1, 2 e 4% (m/m). Foi tambem testada, na sequencia da hidrolise com Novo-ProD1%, nova hidrolise com quimotripsina 1% (m/m). Os resultados mostraram que a hidrolise proteolitica com 1% de Novo-ProDpermitiu remocao de 56,9% da proteina presente na casca. Contudo, foi tambem verificado que e possivel remover 45,6% das proteinas nas mesmas condicoes, na ausencia de enzima, a pH9,0, possivelmente devido a liberacao de unidades agregadas apenas fisicamente. Um aumento da concentracao de endoproteases de 1% para 2% elevou a remocao para 74% de proteinas, nao se observando aumento significativo na extracao de proteinas aumentandose de 2 para 4%.. Com uso da enzima mais especifica, a quimotripsina, que opera em condicoes mais brandas, foi possivel remover 44% das proteinas, com uma maior remocao de lignina do material, comparando-se com Novo-ProD. Hidrolise acida de casca in natura ou sequencial a hidrolise com Novo-ProD1% sequencial permitiu atingir uma remocao total de aproximadamente 90%de proteinas O material solido remanescente e a casca in natura foram submetidos a hidrolise acida com H2SO4 3% (v/v), razao 1:4 (solido/liquido), 120oC, 20 min. Em todos os casos, as analises de carboidratos mostraram que foi possivel remover aproximadamente 46,7% de hemicelulose, maior parte na forma de xilose. Durante o tratamento acido ocorreu a remocao de quase toda a proteina da casca de soja, sem perda expressiva de celulose, o que se observou ocorrer na hidrolise acida da casca in natura. Assim, seja para obter-se um hidrolisado proteico de composicao controlada, seja para producao de etanol da fracao solida remanescente e recomendavel a remocao enzimatica previa de proteinas. A composicao quimica do material solido apos hidrolises proteolitica e acida sequenciais mostrou teores de celulose similares para todas as amostras (aproximadamente 49 %). Assim, o solido pre-tratado com 1% de Novo Pro-D, foi utilizado para a obtencao dos acucares fermentesciveis usando o complexo enzimatico Acellerase 1500 a 50oC, pH 4,8 e razao enzima/substrato de 7 FPU/g celulose durante 72 h. Nestas mesmas condicoes foram hidrolisadas as amostras de casca in natura pre-tratada com acido, a casca in natura e a casca apos hidrolise proteolitica. A conversao enzimatica de celulose em glicose foi em torno de 40%, tanto para as amostras pre-tratadas com Novo- ProD como para a amostra submetida so a hidrolise acida. Com um aumento de carga enzimatica para 20 FPU/g celulose foi possivel atingir uma conversao de 55% para amostras pre-tratadas com 1% de Novo-ProDe hidrolise acida sequenciais. A suplementacao do complexo enzimatico Acellerase 1500 com 120 UI de β-glicosidase e 1%(m/m) de pectinase nao produziu aumento na conversao enzimatica. A hidrolise da celulose proveniente de pre-tratado por organossolve usando etanol 50% a 170oC por 1 hora resultou em 52% de conversao com uma menor remocao de hemicelulose mostrando que a lignina estava causando o maior impedimento para o ataque enzimatico. A conversao de glicose em etanol foi similar para as amostras pre-tratadas por hidrolise acida e com as hidrolises proteoliticas (1% Novo-ProD) e acidas sequenciais chegando a uma concentracao aproximada de 13 g/L.

Abstract:

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-04-08T12:32:34ZNo. of bitstreams: 0
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Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Abstract:

A jabuticabeira (Plinia sp.) é uma espécie nativa que se encontra amplamente distribuída em quase todas as regiões brasileiras. Recentemente, diferentes frutos nativos, entre eles a jabuticaba, têm sido alvo de pesquisa para investigar o melhor aproveitamento de suas propriedades nutricionais. Com perspectivas de trazer novas alternativas para o melhor aproveitamento de subprodutos agroindustriais que tenham propriedades nutritivas e funcionais, pesquisadores estão buscando o desenvolvimento de produtos inovadores e funcionais (bioativos). Por esse viés, este trabalho objetivou avaliar se diferentes processos de extração de suco de jabuticaba para obtenção das cascas interferiam nas suas propriedades nutritivas bem como na posterior desidratação, com o intuito de transformar um resíduo rico em nutrientes, aproveitado agroindustrialmente, em um produto alimentício atrativo para o consumidor, além da facilidade de manuseio, armazenamento e transporte. Sendo assim, este estudo foi dividido em três fases: a primeira com a aquisição dos frutos de jabuticabeira, de dois genótipos, identificados como genótipo adquirido no sítio em Clevelândia (“25°07’20” S e 52°19’15” W,) e genótipo do sítio em Verê (25° 53' 1'' S: 52° 55' 11'' W). Os frutos passaram pelo processo de extração por esmagamento e por vapor forçado, para obtenção da casca. Na sequência, foram submetidas ao processo de desidratação em estufa com circulação forçada de ar a 70 °C. Depois de desidratadas foram moídas e peneiradas com granulometria 80 mesh para obtenção do pó. Foram realizadas análises para avaliar a influência desses processos nos compostos bioativos e suas variações nas amostras das cascas frescas de jabuticaba dos genótipos, ao passarem pelos processos de extrações e em seguida desidratação. Esta investigação decorreu a partir de análises físico-químicasdos extratos hidroalcoólicos das amostras. Foram avaliados os parâmetros da composição centesimal: sólidos solúveis totais (SST), acidez titulável, pH, cinzas, fibras, proteínas e grau de umidade, compostos bioativos (fenóis, flavonoides e antocianinas) e atividade antioxidante (DPPH, ABTS e FRAP). O tipo de extração da casca de jabuticaba fresca ou desidratada (em pó) não influenciou nos resultados físico-químicos, nem para as atividades antioxidantes medidas por ABTS e FRAP. As cascas de jabuticaba de ambos genótipos, extraídas por esmagamento, apresentaram melhores índices de flavonoides, fenólicos e atividade antioxidante pelo método DPPH. As cascas de jabuticabas do genótipo Clevelândiaapresentaram maior teor de antioxidante, flavonoides, fenólicos, ABTS e FRAP. Na segunda fase do trabalho verificou-se o efeito do armazenamento, nos conteúdos de antocianinas, atividade antioxidante por três métodos distintos (DPPH, FRAP e ABTS), flavonoides, fenólicos e características físico-químicas (teor de umidade, acidez titulável, pH e cinzas proteína e fibra) do pó destes resíduos (obtenção da casca de jabuticaba em pó de doisgenótipos, extraídos a vapor e esmagamento), embalados a vácuo e armazenados por 135 dias. Observou-se que a extração por esmagamento apresentou melhores resultados para atividade de DPPH em função do tempo de armazenamento e que a casca de jabuticaba do genótipo Clevelândia apresentou maior atividade antioxidante em relação à casca do genótipo Verê, no tempo inicial e ao longo de 135 dias de armazenamento. Além deste tempo não ter sido alterado, foram obtidos os parâmetros de acidez e teor de proteína totais em ambos genótipos e seus distintos processos de extrações da casca de jabuticaba em pó. Para fase três, foram selecionados dois dos resíduos avaliados nas fases I e II, cujo pó da casca de jabuticaba do genótipo de Clevelândia foi extraído pelo processo a vapor (GCLV) e o pó da casca de jabuticaba do genótipo de Verê foi extraído por esmagamento (GVRE). Em seguida, foram realizadas análises microbiológicas (coliformes a 45°C g-1, Salmonella spp. 25g-1 ebolores e leveduras) com o iogurte natural e com a cascas de jabuticaba em pó, selecionadas. Na sequência, foram elaboradas quatro formulações sendo duas para cada genótipo: GCLV ix 3,6% e GCLV 1,8% e duas proporções para as amostras, GVRE (3,6% e 1,8%). As formulações foram submetidas às análises sensorial de aceitabilidade, intenção de compra, frequência e motivo do consumo do produto avaliado, contando com 100 consumidores não treinados. Também foi avaliada a qualidade da cor das cascas de jabuticaba (genótipo Verê/Clevelândia) em pó após extrações (vapor/esmagamento), e foram analisadas as coordenadas de cor a*, b*, L*, C*, H* e Δab*. O produto desidratado e o iogurte apresentarambaixa contagem para fungos filamentosos, leveduras, coliformes termotolerantes e ausência de Salmonella spp., indicando boas condições de processamento. A adição da casca de jabuticaba em pó, no iogurte, resultou em boa aceitação para as amostras GCLV 1,8g; GCLV 3,6 g e GVRE 1,8g situando-se entre o termo gostei moderadamente e gostei muito. As mesmas obtiveram resultados de boa intenção de compra para as amostras GCLV 1,8g; GCLV 3,6 g e GVRE 1,8g. Na cor, a casca de jabuticaba em pó não teve a qualidade afetada até 135 dias de armazenamento. De forma geral, as cascas obtidas por esmagamento apresentaram melhores índices de flavonoides, fenólicos e atividade antioxidante pelo método DPPH. Portanto, os antioxidantes desse produto em iogurte é uma alternativa promissora, visto que obtiveram resultados com bons índices para ambos genótipos e tratamentos de extração (vapor/esmagamento). Logo, além de dar destinação adequada a um resíduo, tal processo aproveita nutrientes e corantes naturais, importantes para agregar valor a vários alimentos.
Jabuticaba tree (Plinia sp.) is a native species that has been widely distributed in almost all regions of Brazil. Recently, different native fruits, including jabuticaba, have been a research aim in order to investigate the best benefit of its nutritional properties. In order to arouse new alternatives for better utilization of agro-industrial by-products with nutritional and functional properties, researchers are seeking to develop innovative and functional bioactive products. By this angle, this study aimed at evaluating whether different jabuticaba juice extraction processes applied to obtain peels interfered on its nutritional properties as well as on the subsequent dehydration in order to turn a nutrient-rich residue, agro-industrial benefitted, in a food product that can be attractive to the consumer, as well as easy to be handled, stored andtransported. Thus, this study was divided into three phases: the first one was divided according to the acquisition of jabuticaba fruits, from two identified genotypes as: one genotype as acquired in Clevelândia farm (25°07'20" S and 52°19'15" W) and the other genotype from Verê farm (25°53'1'' S: 52° 55' 11'' W). The fruits underwent through extraction process by crushing and forced steam to obtain peels. Subsequently, peels were submitted to dehydration process in an oven with forced air circulation at 70 °C. Then, after being dehydrated, they were ground and sieved to an 80-mesh size to obtain powder. Analyses were carried out to evaluate the influence of these processes in bioactive compounds and their variations based on samples of fresh jabuticaba peels from each genotype, since they underwent through the extractionprocess and then dehydration. This research was based on physicochemical analyses of hydroalcoholic extracts of samples. Centesimal composition parameters were evaluated: total soluble solids (TSS), titratable acidity, pH, ash, fiber, protein and moisture content, bioactive compounds (phenols, flavonoids and anthocyanins) and antioxidant activity (DPPH, ABTS and FRAP). The way jabuticaba peel was extracted (fresh or dried - powder) did not influence the obtained physicochemical results, or antioxidant activities measured by ABTS and FRAP. Jabuticaba peels of both studied genotypes, extracted by crushing, showed the best contents concerning flavonoids, phenolic compounds and antioxidant activity by DPPH method. Jabuticaba peels of Clevelândia genotype showed the highest antioxidant content, flavonoids, phenolic, ABTS and FRAP. In the second moment of this trial, there was some effect of storage in anthocyanin content, antioxidant activity according to three different methods (DPPH, FRAP and ABTS), flavonoids, phenolic and physicochemical characteristics (moisture content, total acidity, pH, ashes, protein and fiber) of such waste powder (to obtain jabuticaba peel powder from both genotypes, extracted by steam and crushing). They also were vacuum packed and stored for 135 days. It was observed that the extraction by crushing showed the best results for DPPH activity according to the storage time and jabuticaba peel from Clevelândia genotype showed the highest antioxidant activity when compared to Verê genotype at the start time and over 135 storage days. Likewise this time has not changed, parameters as acidity and totalprotein content were obtained in both genotypes and their different extraction processes of jabuticaba powder peel. For the third phase, two evaluated waste samples were selected in phases I and II, which powder peel of Clevelândia genotype was extracted by forced-steam process (GCLV) while powder peel of Verê genotype was extracted by crushing (GVRE). Then, microbiological analyses were carried out (coliforms at 45 °C g-1, Salmonella spp. 25g-1 and yeasts and molds) with natural yogurt and selected powder peels of jabuticaba. Subsequently, four formulations were prepared and two of them were for each genotype: 3.6% GCLV and 1.8% GCLV while two ratios were for (3.6% / 1.8%) GVRE samples. The formulations were submitted to sensorial analyses of acceptability, purchase intent, frequency and reason for theevaluated product consumption, with 100 untrained consumers. The quality of jabuticaba peel color (Verê/Clevelândia genotypes) in powder was also evaluated after extraction xi (steam/crushing), and a*, b*, L*, C*, H* and Δab* color coordinates were analyzed. The dehydrated product and yogurt showed a low counting for filamentous fungi, yeasts, thermotolerant coliforms and absence of Salmonella spp., which indicates some good processing conditions. The addition of jabuticaba peel powder in yogurt resulted in good acceptance for samples such as 1.8g GCLV; 3.6g GCLV and 1.8g GVRE, whose answers varied from: “I liked moderately” and I liked very much”. These samples received results of good intention to buy samples such as 1.8g GCLV, 3.6g GCLV and 1.8g GVRE. Concerning color, there was no effect on the quality of jabuticaba peel powder up to 135 storage days. Generally, the obtained peels by crushing showed the highest contents of flavonoids, phenoliccompounds and antioxidant activity by DPPH method. Therefore, antioxidants of this product in yogurt is a promising alternative, since the results showed good rates for both genotypes and extraction treatments (steam/crushing). Wherefore, this process not only provides some proper disposal for waste but also uses important nutrients and natural dyes to add value to several kinds of foodstuff.

Abstract:

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2008
Made available in DSpace on 2012-10-24T00:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Partículas poliméricas com morfologia complexa, como a do tipo casca-núcleo (core-shell, em inglês), oferecem vantagens sobre partículas convencionais como a modificação da superfície das partículas e o melhoramento de propriedades como a resistência mecânica, fato que justifica o aumento do número de estudos nessa área. Na presente Tese de Doutoramento, a síntese de partículas em sistemas de polimerização em suspensão semeada é apresentada como uma alternativa para a obtenção de partículas expansíveis com morfologia do tipo casca-núcleo, utilizando partículas de poliestireno como sem*ntes e metacrilato de metila (MMA) como formador da casca. De forma a compreender melhor os fenômenos envolvidos na polimerização do MMA, foi estudada a polimerização em suspensão desse monômero e a posterior expansão das partículas de poli(metacrilato de metila) (PMMA). Em relação à síntese do PMMA em suspensão, os resultados demonstraram a necessidade de um método efetivo para evitar a inibição da reação pelo oxigênio, como o uso de ácido ascórbico ou a injeção de nitrogênio no meio reacional. A distribuição de tamanho de partículas final se mostrou sensível à taxa de agitação, à concentração e ao tempo de adição do estabilizante. A expansão das partículas de PMMA puro indicou que a morfologia e a massa específica dependem da temperatura e do tempo de expansão. Em relação à síntese das partículas casca-núcleo, a morfologia se mostrou dependente da forma de alimentação do monômero-casca e da concentração de iniciador. Maiores tempos de inchamento permitiram a maior entrada de MMA nas sem*ntes, aumentando assim a espessura da casca e a quantidade de PMMA formado sobre elas. A diminuição da concentração de iniciador levou ao aumento no tamanho dos domínios de PMMA. Os resultados sugeriram que a interação entre a transferência de massa de monômero e iniciador para o interior das sem*ntes e a cinética de polimerização é determinante na formação da casca. A formação de partículas secundárias nanométricas também foi investigada e os resultados sugeriram que os mecanismos de nucleação hom*ogênea e de estabilização/polimerização das gotas de monômero estão envolvidos na sua formação. Após a expansão, a morfologia casca-núcleo foi mantida para a maioria das condições utilizadas, com células de tamanhos distintos no núcleo e na periferia da partícula. As partículas expandidas resistiram à dissolução quando imersas em um solvente do poliestireno, demonstrando que a resistência química foi aumentada mesmo com a adição de pequenas proporções de PMMA.
In the last decades, open literature has registered an increase in the number of studies on polymeric particles with core-shell or other types of complex morphology, because these particles present remarkable advantages over conventional ones such as the modification of surface properties and the improvement of mechanical resistance. In this thesis, the synthesis of particles by seeded suspension polymerization is presented as a feasible alternative to obtain expandable core-shell particles. Polystyrene particles and methyl methacrylate (MMA) were used as seeds and shell monomer, respectively. As an attempt to better understand the phenomena involved in MMA polymerization, studies on the conventional suspension polymerization and the synthesis of expandable PMMA particles were accomplished. Results showed that a methodology to efficiently avoid the inhibition by atmospheric oxygen must be implemented, such as the use of ascorbic acid or the injection of gaseous nitrogen in the reaction medium. It was demonstrated that the stirring rate, the stabilizer concentration and the way it was fed in the reactor can be used to manipulate the final particle size distribution. The morphology and the final specific weight of the expanded PMMA particles were both dependent of the temperature and the heating time during the expansion process. In the study on the core-shell synthesis, particle morphology demonstrated to be highly dependent on the way shell monomer was fed in the reactor as well on the initiator concentration. The increase in swelling time increased the time allowed to monomer and initiator to migrate into the seeds, leading to an increase in shell thickness and in the fraction of PMMA formed in the core-shell particles. PMMA clusters size increased with decreasing initiator concentration. Results also suggested that shell formation is determined by the interplay between polymerization kinetics and mass transfer of monomer/initiator to the seeds. The formation of secondary nanometric PMMA particles was also investigated by the use of monomers and initiators with distinct water solubility degrees and results indicated that hom*ogeneous nucleation and monomer droplets polymerization are mechanisms involved in secondary particles formation. After the expansion, the particles presented a core-shell morphology with different cell sizes on the center and on their outer region. They were immersed in a polystyrene solvent and resisted without being totally dissolved, showing that the chemical resistance was improved even when small fractions of PMMA were present as a shell in the particles.

Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais.
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Nas últimas décadas a literatura aberta vem registrando um aumento no número de estudos em partículas poliméricas com morfologia casca-núcleo ou outros tipos de morfologia complexa. Esses tipos de partículas apresentam vantagens em relação a partículas poliméricas convencionais como a modificação da sua superfície e o melhoramento de propriedades, como resistência química e mecânica. Nesta dissertação foi realizada a síntese de partículas expansíveis com morfologia do tipo casca-núcleo e sua posterior expansão. O sistema de polimerização usado foi o de suspensão semeada, utilizando metacrilato de metila (MMA) como monômero formador da casca e partículas de poliestireno como sem*ntes. As partículas foram sintetizadas variando-se o nível de conversão das sem*ntes e a forma de adição do monômero formador da casca. Em uma segunda etapa, pentano foi utilizado como agente expansor e as partículas foram expandidas em estufa com um temperatura contralada. As partículas expandidas foram caracterizadas em relação à morfologia, resistência química e resistência à compressão e os resultados obtidos foram comparados com poliestireno expansível (EPS) convencional. Em relação às partículas não expandidas observou-se que a morfologia casca-núcleo foi atingida e que esta depende da forma de adição do MMA e do nível de conversão da sem*nte de PS. Maiores tempos de inchamento geraram uma casca composta por domínios de PMMA maiores e a utilização de sem*ntes de PS com menor nível de conversão permitiu uma maior entrada do monômero formador da casca, sendo possível visualizar domínios de PMMA próximos ao centro da partícula. Em relação às partículas expandidas, as propriedades de resistência química das partículas casca-núcleo foram melhoradas mesmo quando baixos tempos de inchamento foram utilizados na síntese. A resistência à compressão também foi melhorada, mas somente é significativa quando maiores tempo de inchamento foram empregados na síntese.
In the last decades, open literature has registered an increase in the number of studies on polymeric particles with core-shell or other types of complex morphology because these particles present remarkable advantages over conventional ones such as the modification of surface properties and the improvement of mechanical resistance. In this study the synthesis of expandable particles with core-shell morphology and its expansion have been carried. The polymerization system used was seeded suspension with methyl methacrylate (MMA) as the shell forming monomer and polystyrene particles as seeds. The particles were obtained by varying the seed conversion degree and also the way the shell forming monomer was added. In a second step, pentane was used as a blowing agent and particles were expanded in a controlled temperature oven. The expanded particles were characterized concerning their morphology, chemical and compression resistance and the results were compared to conventional expandable polystyrene (EPS). It was observed that the core-shell morphology was achieved and that it depends on the way that the MMA was added and also on the seed conversion level. A higher swelling time allowed the formation of a shell composed of larger PMMA clusters and the use of PS seed with lower conversion allowed greater monomer diffusion into the seed and was possible to visualize cluster of PMMA near the center of the particle. Regarding the expandable particles, the chemical resistance of core-shell particles was improved even when low swelling time was used in the synthesis. The mechanical resistance was also improved, but was only significant when higher swelling time were employed in the synthesis.

Abstract:

In the present publication, the design and construction of a roof for a church, shaped as a hyperbolic parabolóid and made with reinforced brick masonry is presented. The roof was built in 1987 in Belo Horizonte, Brazil. The brick used was the common one glazed, used in unplastered exterior masonry. A comparison is made between the original design, using membrane theory and elastic linear analysis with finite element computer program and results are presented. Also a non- linear analysis is made. The analysis with membrane theory was performed in FORTRAN, with a computer program, updated, published in the JOURNAL OF THE AMERICAN CONCRETE INSTITUTE in January 1970. The elastic linear and non-linear analysis where performed with the DIANA.8 computer program. The membrane theory compared with elastic linear analysis gave compatible results, and detain the essential for a safe design, as expected for the structure analyzed, with span no longer than 30 m and as the fact that the roof was not too flat. Nowadays the structure is in good state of conservation, and since its construction, the waterproof was only once remade. The membrane theory, heavily used before the desk computer era, was applied successfully in several shells structures since then.
No presente trabalho abordam-se aspectos de projeto e construção de uma cobertura na forma de casca tipo parabolóide hiperbólico, de alvenaria cerâmica armada, construída em 1987, para uma igreja em Belo Horizonte, Brasil. Foi usado tijolo cerâmico maciço requeimado, de uso corrente em alvenaria aparente. É feita uma comparação do cálculooriginal, utilizando a teoria de membrana, com uma análise linear em programa de elementos finitos e apresentam-se alguns resultados. Também é feita uma análise não linear e um dimensionamento segundo a teoria de membrana. Para o cálculo com a teoria de membrana foi usado um programa em linguagem FORTRAN, publicadoinicialmente em janeiro de 1970 no JOURNAL OF THE AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. A análise elástica linear e não-linear, foram feitas com o programa DIANA versão 8. A teoria de membrana, face à análise elástica linear, produziu resultados compatíveis, retendo o essencial para um projeto seguro, como era de se esperar para a estrutura analisada, com vão livre inferior a 30 m, e pelo fato da cascanão ser muito abatida. A estrutura atualmente se apresenta em excelente estado de conservação, sendo que somente uma vez, desde sua construção, foi necessário refazer a impermeabilização. À época de sua construção, a teoria de membrana foi usada com sucesso em inúmeras cascas.

Abstract:

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:39:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1tese_9796_Dissertação-Maiquel.pdf: 1023130 bytes, checksum: b97534fbf512204862c6d3884e32caf5 (MD5) Previous issue date: 2016-04-08
O beneficiamento do cacau tem grande importância social, econômica e ambiental no mundo. O principal resultado esperado do beneficiamento desse fruto é o fornecimento dos ingredientes para a produção de chocolates. Entretanto outro resultado é a geração de resíduos, que ainda não possuem uma destinação adequada. O principal resíduo gerado, em volume, é casca do fruto, pois corresponde a 80% do fruto. Dentre as possibilidades de aproveitamento desse resíduo a conversão energética tem se tornado alvo de estudo, mas a prática ainda é incipiente. Como existem diversas rotas para a conversão energética, torna-se necessário selecionar a melhor tecnologia para a biomassa estudada. Desse modo, o objetivo desse trabalho foi realizar a síntese tecnológica e estrutural do processo de produção de energia elétrica a partir da casca do cacau. Diante da multiplicidade de soluções desse problema, foram utilizados os conceitos da Engenharia de Processos. Com o auxílio de técnicas preconizadas pela Engenharia de Sistemas e a Inteligência Artificial, o problema foi decomposto em subsistemas e representado em árvore de estados. Além disso, foram realizados alguns estudos experimentais a partir de quatro variedades de cacau (TSH 1188, Comum, Catongo e CCN 51): caracterização físico-química da biomassa; cinética de secagem da casca do cacau em secadores do tipo estufa e túnel convectivo; e avaliação do processo de queima da biomassa. Para cada rota tecnológica estudada (Pirólise, Gaseificação, Combustão e Biodigestão) foram gerados os fluxogramas plausíveis e construídas regras heurísticas. Através do método heurístico foi encontrada uma solução próxima à ótima para o projeto em estudo: um fluxograma-base para cada rota tecnológica estudada. Foram geradas 8.400 configurações plausíveis para a produção de energia elétrica via Combustão Direta. A fim de aprimorar a solução existente foram identificados os vizinhos estruturais (menor custo) do fluxograma-base de cada rota tecnológica, como estabelece o Método Evolutivo. Este trabalho contribuiu com a identificação de uma rota promissora para o aproveitamento energético da biomassa do cacau, resultando na geração de mais valor à cadeia do cacau e redução dos impactos ambientais. Além disso, os aprendizados podem também contribuir para o desenvolvimento de novas tecnologias de conversão e para o aproveitamento de diferentes biomassas.

Abstract:

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:29:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1tese_11861_76 - Letícia Demuner Rodrigues.pdf: 1532940 bytes, checksum: 18d1c7ec2938fa41d2d7fabe6899d2fc (MD5) Previous issue date: 2018-03-23
A busca por fontes energéticas de origem renovável, sustentável e de baixo custo, tem estimulado o desenvolvimento de processos capazes de transformar biomassa em produtos substituintes dos derivados de petróleo. A pirólise é uma alternativa viável, capaz de converter a biomassa lignocelulósica em produtos sólidos (carvão), líquidos (bio-óleo) e gasosos, sendo que o rendimento destes três produtos é altamente influenciado pelo tipo de reator, pelas características da biomassa e pelas condições operacionais do processo. A plantação de eucalipto se destaca no Brasil e no mundo, e sua produtividade é de aproximadamente 6 e 145 milhões, respectivamente. Com essa grande produção, gera-se também muitos resíduos: casca, galhos e folhas, e a maior parte desses rejeitos é descartada. Assim, o presente trabalho teve como objetivo o estudo da pirólise da casca de eucalipto, visando o aproveitamento desse resíduo na sua aplicação industrial. Inicialmente, determinaram-se algumas propriedades químicas a fim de caracterizar a casca de eucalipto utilizada neste trabalho. A partir dos dados de termogravimetria e de modelos cinéticos isoconvensionais, a energia de ativação global da reação de pirólise da casca de eucalipto foi estimada em:146,65 kJ.mol-1 (Ozawa), 137,00 kJ.mol-1 (K-A-S), 136,46 kJ.mol-1 (Starink) e 133,02 kJ.mol-1 (Kissinger), sendo estes valores similares aos encontrados na literatura. Em seguida, foram realizadas pirólises da casca de eucalipto em leito fixo, seguindo um planejamento experimental 32 com dois pontos centrais, tendo como variável resposta o rendimento de líquido em função da temperatura e do diâmetro das partículas. Os maiores valores de rendimentos da fração líquida foram na temperatura e tamanhos intermediários de experimentos, 873 K e 1,40 mm. Com relação à composição do bio-óleo, a maior porcentagem é de compostos fenólicos e ácidos, provenientes da lignina e extrativos, respectivamente.Palavras-chave: Pirólise. Bio-óleo. Casca de eucalipto. Rendimento. Modelos cinéticos