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Produção de biossurfactante por Yarrowia lipolytica utilizando fontes alternativas de carbono
Full text linkMonografia (Graduação)Os biossurfactantes são moléculas de origem biológica que interagem com diferentes fluidos e que reduzem a tensão superficial devido suas porções estruturais hidrofóbica e hidrofílica. Nesse sentido, diversas pesquisas surgem com o propósito de estudar a produção de biossurfactantes por diferentes microrganismos. A levedura Yarrowia lipolytica é um microrganismo atóxico e não patogênico, tendo se mostrado promissora na produção deste composto. Porém, devido ao custo elevado de produção, principalmente atribuído ao meio de cultivo, baixa produtividade e difícil purificação, a comercialização de biossurfactantes apresenta limitações. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é produzir biossurfactante por Yarrowia lipolytica NRRL Y-1095 a partir de fontes alternativas visando dar destino correto a estes resíduos e reduzir custos com substratos, além de compará-los com meio utilizando óleo de soja. Primeiramente, foi realizado um Delineamento Composto Central (DCC 23 ) para avaliar a influência das diferentes concentrações das fontes de carbono no índice de emulsificação (IE) e na concentração de biomassa, visando definir a composição do meio de cultivo que proporcione maior produção de biossurfactante. Os meios de cultivo foram estudados com variação na concentração de óleo residual de fritura e óleo de soja entre 0 e 4% (m v -1 ), e glicerol residual entre 1 e 3% (m v -1 ). Os demais componentes do meio foram fixados: extrato de levedura (0,5 g L -1 ) e (NH4)2SO4 (10 g L -1 ). Os cultivos foram realizados a 180 rpm, 30 °C por 96 h, com acompanhamento da concentração de biomassa, consumo de glicerol, pH e IE. As melhores condições para produção foram: 3% m v -1 de glicerol residual e 4% m v -1 de óleo de fritura residual, sem adição de óleo de soja, com IE de 51,92% e concentração de biomassa de 7,72 g L -1 . Na sequência o biossurfactante foi produzido por cultivo, nas melhores condições, a 180 rpm, 30 °C por 144 h. A final o meio de cultivo livre de células foi concentrado por ultrafiltração e caracterizado, quanto aos grupos funcionais, por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), tensão superficial, e teste de tolerância frente à diferentes condições de temperatura (25, 40, 60 e 90 oC), pH (2, 4, 6, 8 e 10) e salinidade (2, 4, 6, 8 e 10% m v -1 de NaCl), com posterior simulação de aplicação do biossurfactante em água do mar contaminada por petróleo. Durante a produção do biossurfactante, foi observado IE de 58,21% e concentração de biomassa de 8,86 g L -1 em 144 h de cultivo. A tensão superficial ao final do cultivo atingiu valor igual a 42,49 mN m-1 , no teste de deslocamento de óleo formou halo de 28,5 mm de diâmetro, após 30 min. Além disso, o biossurfactante produzido se mostrou estável frente as diferentes condições estudadas. A fração permeada e retida obtidos em processo de ultrafiltração apresentaram a presença de picos em regiões características de carboidratos, proteínas e ésteres de lipídeo em análise de FTIR. Assim, a levedura Yarrowia lipolytica NRRL Y-1095 foi capaz de produzir biossurfactante com propriedades tensoativas em meio de cultivo de baixo custo.Biosurfactants are molecules of biological origin that interact with different fluids and reduce surface tension due to their hydrophobic and hydrophilic structural portions. In this sense, several studies have emerged to study the production of biosurfactants by different microorganisms. The yeast Yarrowia lipolytica is a non-toxic and non-pathogenic microorganism and has shown promise in producing this compound. However, due to the high production cost, mainly attributed to the culture medium, low productivity, and difficult purification, the commercialization of biosurfactants has limitations. Therefore, the objective of this work is to produce biosurfactant by Yarrowia lipolytica NRRL Y-1095 from alternative sources to correctly dispose of these residues and reduce costs with substrates, in addition to comparing them with a medium using soybean oil. First, a Central Composite Design (CCD 23) was performed to evaluate the influence of different concentrations of carbon sources on the emulsification index (EI) and biomass concentration, aiming to define the composition of the culture medium that provides greater biosurfactant production. The culture media were studied with variation in the concentration of residual frying oil and soybean oil between 0 and 4% (m v-1), and residual glycerol between 1 and 3% (m v-1). The other components of the medium were fixed: yeast extract (0.5 g L-1) and (NH4)2SO4 (10 g L-1). The cultivations were carried out at 180 rpm, 30°C for 96 h, with monitoring of biomass concentration, glycerol consumption, pH, and EI. The best conditions for production were: 3% m v-1 of residual glycerol and 4% m v-1 of residual frying oil, without the addition of soybean oil, with IE of 51.92% and biomass concentration of 7.72 g L-1. Subsequently, the biosurfactant was produced by cultivation, under the best conditions, at 180 rpm, 30°C for 144 h. Finally, the cell-free culture medium was concentrated by ultrafiltration and characterized, regarding functional groups, by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), surface tension, and tolerance test against different conditions of temperature (25, 40, 60 and 90 oC), pH (2, 4, 6, 8 and 10) and salinity (2, 4, 6, 8 and 10% m v-1 NaCl), with subsequent simulation of application of the biosurfactant in seawater contaminated by oil. During the production of the biosurfactant, an EI of 58.21% and a biomass concentration of 8.86 g L-1 were observed in 144 h of cultivation. The surface tension at the end of the cultivation reached a value equal to 42.49 mN m-1; in the oil displacement test, it formed a halo of 28.5 mm in diameter, after 30 min. Furthermore, the biosurfactant produced was stable under the different conditions studied. The permeate and retained fractions obtained in the ultrafiltration process showed the presence of peaks in regions characteristic of carbohydrates, proteins, and lipid esters in FTIR analysis. Thus, the yeast Yarrowia lipolytica NRRL Y-1095 was able to produce biosurfactants with surfactant properties in a low-cost culture medium
Estudo da qualidade de água de reuso para abastecimento de caldeira e torre de resfriamento em uma indústria moveleira
Full text linkMonografia (graduação)Este estudo teve como objetivo estudar a eficiência do tratamento da água de reuso em uma indústria moveleira, com foco na qualidade da água destinada à alimentação de caldeira e torre de resfriamento. Através de um estudo de caso, foram analisados os dados de monitoramento da qualidade da água, que foram obtidos através de visitas técnicas ao laboratório da empresa e à estação de tratamento de efluentes (ETE) e estação de tratamento de água (ETA). Foram construídos fluxogramas simplificados das etapas de tratamento e tabelas comparativas dos parâmetros físico-químicos da água em diferentes pontos do processo, incluindo a água de alimentação da osmose reversa, da caldeira e da torre de resfriamento. A eficiência do tratamento foi avaliada por meio do cálculo da eficiência de remoção de cada parâmetro, comparando os resultados com os limites estabelecidos pelos fabricantes dos equipamentos. Os resultados das análises da água indicaram que os sistemas de tratamento para a caldeira e a torre de resfriamento apresentaram alguns desvios em relação ao parâmetros químicos recomendados. Os leves excessos de dureza, cloretos e condutividade na caldeira, assim como os desvios de pH e alcalinidade na torre de resfriamento, podem indicar a necessidade de ajustes no tratamento da água para evitar a formação de inscrutações, corrosão e outros problemas operacionais.This study aimed to assess the efficiency of reused water treatment in a furniture industry, focusing on the quality of water used to feed the boiler and cooling tower. Through a case study, water quality monitoring data were analyzed, which were obtained through technical visits to the company's laboratory and to the effluent treatment plant (ETE) and water treatment plant (ETA). Simplified flowcharts of the treatment steps and comparative tables of the physical-chemical parameters of the water at different points of the process were constructed, including the feed water for reverse osmosis, the boiler and the cooling tower. The treatment efficiency was evaluated by calculating the removal efficiency of each parameter, comparing the results with the limits established by the equipment manufacturers. The results of the water analyses indicated that the treatment systems for the boiler and the cooling tower presented some deviations in relation to the recommended chemical parameters. Slight excesses of hardness, chlorides and conductivity in the boiler, as well as deviations in pH and alkalinity in the cooling tower, may indicate the need for adjustments in water treatment to prevent the formation of scale, corrosion and other operational problems
Valorização dos resíduos de cana-de-açúcar na produção de hidrogênio via eletrólise da água
Full text linkMonografia (graduação)Os eventos climáticos extremos são uma das evidências mais claras das mudanças climáticas que estão ocorrendo globalmente. Esses fenômenos são causados pelo aquecimento global, que é resultado direto das elevadas emissões de carbono na atmosfera. O crescimento populacional no Brasil resulta em um aumento da demanda por energia e em uma maior produção agrícola, acentuando a formação de resíduos agroindustriais. A necessidade de uma matriz energética diversificada e com baixa emissão de carbono é urgente. Nesse contexto, o hidrogênio verde se destaca como uma alternativa promissora, pois é produzido de forma limpa através da eletrólise da água utilizando energia renovável, resultando em mínimas emissões de carbono. Esse trabalho visa estudar o potencial dos resíduos da agroindústria da cana-de-açúcar como catalisadores em sistema de produção de hidrogênio via eletrólise da água. Neste trabalho, carvões de bagaço de cana-de-açúcar (CBC) foram sintetizados com diferentes temperaturas (300 oC, 400 oC, 500 oC, 800 oC), após caracterizar os carvões para identificação da área superficial e sua estrutura física e química, avaliar o potencial dos carvões como catalisadores no processo de produção de hidrogênio via da eletrólise da água, e analisar a estabilidade do eletrodo. Todos os CBC foram ativos para a produção de hidrogênio, o CBC400 produziu maior quantidade de hidrogênio 4,68 mL/min.cm2 após 5 dias de imersão. A utilização do bagaço de cana-de-açúcar como catalisadores na produção de hidrogênio representa uma alternativa sustentável, impulsionando um sistema energético de baixo carbono e contribuindo significativamente para a transição energética rumo a fontes mais limpas e renováveis.Extreme weather events are one of the clearest pieces of evidence of climate change occurring globally. These phenomena are caused by global warming, which is a direct result of high carbon emissions into the atmosphere. Population growth in Brazil results in increased energy demand and intensified agricultural production, which in turn increases the amount of agro-industrial waste generated. The need for a diversified and low-carbon energy matrix is urgent. In this context, green hydrogen stands out as a promising alternative, as it is produced cleanly through the electrolysis of water using renewable energy, resulting in lower carbon emissions. This work aims to study the potential of sugarcane agro-industry residues as catalysts in a hydrogen production system via water electrolysis. In this study, sugarcane bagasse charcoals (CBC) were synthesized at different temperatures (300 °C, 400 °C, 500 °C, 800 °C), characterized to identify their surface area and physical and chemical structure, evaluated for their potential as catalysts in the hydrogen production process via water electrolysis, and analyzed for electrode stability. All CBCs were active for hydrogen production, with CBC400 producing the highest amount of hydrogen at 4.68 mL/mim.cm2 . The use of sugarcane bagasse as catalysts in hydrogen production represents a sustainable alternative, driving a low-carbon energy system and significantly contributing to the energy transition towards cleaner and renewable sources
Aplicação de campos magnéticos: uma nova abordagem para a produção de carotenoides com Rhodotorula mucilaginosa
Full text linkMonografia (Graduação)Rhodotorula mucilaginosa é uma levedura conhecida por sua capacidade de produzir carotenoides, pigmentos que possuem propriedades antioxidantes. Essas propriedades, possibilitam a aplicação em indústrias de alimentos, farmacêuticas e cosméticas, podendo ser utilizados principalmente como corantes naturais. Considerando que o mercado está em constante evolução, é crucial explorar alternativas para aprimorar a produção destes pigmentos. No entanto, o uso do meio YM (Yeast-Malt Extract) nesse contexto constitui uma abordagem inovadora, uma vez que não há registros na literatura de estudos que avaliem os efeitos dos campos magnéticos (CM) na biossíntese de carotenoides utilizando esse meio. O YM é amplamente reconhecido como meio padrão para o cultivo de leveduras, fornecendo os nutrientes essenciais para seu crescimento e metabolismo, o que reforça sua relevância para investigações com aplicação dos CM na produção desses metabólitos secundários. Portanto, o presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos do CM na produção de carotenoides pela levedura Rhodotorula mucilaginosa em meio de cultivo YM. Os cultivos foram feitos em frascos agitados (500 mL) contendo 225 mL de meio YM e 10 % v/v de inóculo, pH inicial de 6,0, à 25°C por 168 h. Durante os cultivos foram avaliadas diferentes intensidades (0 e 30 mT) e tempos de aplicação do CM (0-168 h, 72-96 h e 120-144 h). A cada 24 h, foram feitas determinações de pH, concentrações de biomassa, açúcares redutores totais e carotenoides totais. Os resultados demonstram que o CM é uma ferramenta promissora para melhorar processos biotecnológicos. A maior concentração de biomassa (6,58 ± 0,23 g L-1 ) foi alcançada em 144 h com CM aplicado durante todo o cultivo. As máximas concentrações específicas (119,17 ± 7,13 μg g-1 ) e volumétrica de carotenoides (0,662 ± 0,039 mg L-1 ) foram obtidas no ensaio com aplicação de CM de 72-96 h, também em 144 h. Assim, o CM mostrou impacto positivo na produção de biomassa e carotenoides, destacando seu potencial para otimizar compostos de interesse comercial.Rhodotorula mucilaginosa is a yeast known for its ability to produce carotenoids, pigments that have antioxidant properties. These properties enable them to be applied in the food, pharmaceutical and cosmetics industries, and they can be used mainly as natural colorants. Considering that the market is constantly evolving, it is crucial to explore alternatives to improve the production of these pigments. However, the use of YM (Yeast-Malt Extract) medium in this context is an innovative approach, since there are no studies in the literature evaluating the effects of magnetic field (MF) on carotenoid biosynthesis using this medium. YM is widely recognized as a standard medium for yeast cultivation, providing the essential nutrients for their growth and metabolism, which reinforces its relevance for investigations into the influence of MF on the production of these secondary metabolites. Therefore, this study aimed to investigate the effects of MF on carotenoid production by the yeast Rhodotorula mucilaginosa in YM culture medium. Cultures were made in stirred flasks (500 mL) containing 225 mL of YM medium and 10 % v/v inoculum, initial pH of 6.0, at 25°C for 168 h. During the cultivation periods, different intensities (0 and 30) and MF application times were evaluated (0-168 h, 72-96 h e 120-144 h). Every 24 h, pH determinations, biomass concentrations, total reducing sugars and total carotenoids were determined. The results of this study show that MF is a promising tool for improving biotechnological processes. The highest biomass concentration (6.58 ± 0.23 g L-1 ) was achieved at 144 h with MF applied throughout the cultivation. The highest specific (119.17 ± 7.13 μg g-1 ) and volumetric carotenoid concentrations (0.662 ± 0.039 mg L-1 ) were obtained in assay E2, also at 144 h. Thus, MF showed a positive impact on both biomass and carotenoid production, highlighting its potential for optimizing compounds of commercial interest
Influência do kanban eletrônico no controle de estoque de ferramentas de usinagem
Full text linkArtigo de periódicoThe research highlights the advantages of using a simple tool like kanban, often considered outdated, in achieving organizational objectives. It also emphasizes the importance of investing in infrastructure and fostering relationships with suppliers. The study identifies the reasons behind a company’s adoption of a new inventory management methodology and the development of the e-kanban system.The research explores how electronic kanban controls tools used in machining materials. Using a qualitative approach and a case study method, it focuses on a leading auto parts company. Data collection involved field observation and document analysis, with data tabulation and graphical layouts used to analyze inventory management models. The study demonstrates that kanban, despite being labeled obsolete, can reduce costs and waste in production processes, enabling organizational objectives. It also highlights the importance of strong supplier relationships for maximizing the tool’s potential.A limitation of the research was the inability to conduct interviews with company managers. Additionally, the observation technique posed challenges, such as potential researcher bias and the risk of missing key phenomena.The findings suggest that high investment in new methodologies is not always necessary to achieve objectives. The e-kanban system effectively reduces production costs and improves inventory accuracy. The research illustrates how a Brazilian company maintains leadership in a complex sector by leveraging this simple tool. Despite its origins in a different context, kanban continues to offer tangible benefits to organizations today.A pesquisa destaca as vantagens de usar uma ferramenta simples como o kanban, muitas vezes considerado ultrapassado, na conquista de objetivosorganizacionais. Também enfatiza a importância de investir em infraestrutura e fomentar relações com fornecedores. O estudo identifica os motivos que levaram uma empresa a adotar uma nova metodologia de gestão de estoques e a desenvolver o sistema e-kanban.A pesquisa explora como o kanban eletrônico controla ferramentas utilizadas na usinagemde materiais. Utilizando uma abordagem qualitativa e o método de estudo de caso, concentra-se em uma empresa líder no setor de autopeças. A coleta de dados envolveu observação em campo e análise de documentos, com tabulação e representações gráficas para analisar modelos de gestão de estoques.O estudo demonstra que o kanban, apesar de rotulado como obsoleto, pode reduzir custos e desperdícios nos processos produtivos, facilitando o alcance de objetivos organizacionais. Também destaca a importância de relações sólidas com fornecedores para maximizar o potencial da ferramenta.Uma limitação da pesquisa foi a impossibilidade de realizar entrevistas com gestores da empresa. Além disso, a técnica de observação apresentou desafios, como o risco de viés do pesquisador e a possibilidade de não registrar fenômenos importantes.Os resultados sugerem que altos investimentos em novas metodologias nem sempre são necessários para alcançar objetivos. O sistema e-kanban reduz custos de produção e melhora a precisão dos estoques. A pesquisa mostra como uma empresa brasileira mantém liderança em um setor complexo utilizando esta ferramenta simples, mas eficaz
Anais do XIII Seminário de Encerramento da Acolhida Cidadã 2023: compartilhando saberes sobre práticas solidárias de apadrinhamento acadêmico
Full text linkE-boo
Strategic analysis for REBLAS quality control services in the pharmaceutical sector
Full text linkArtigoO estudo que gerou este artigo explora o mercado farmacêutico com foco nas qualificações da REBLAS (Rede Brasileira de Laboratórios Analíticos em Saúde) e na aplicação do modelo das Cinco Forças de Porter. O objetivo é identificar critérios estratégicos para que empresas farmacêuticas obtenham certificação e implementem serviços terceirizados de controle de qualidade. Utilizando abordagem qualitativa, uma empresa farmacêutica multinacional da região sudeste do Brasil foi investigada por meio de entrevistas semiestruturadas e análise documental. Os resultados mostram que a certificação REBLAS é um diferencial no setor, mas fatores como auditorias próximas, conclusão no prazo e qualidade do serviço são essenciais para os clientes. A concorrência entre rivais é moderada e poucos laboratórios conseguem realizar análises específicas, levando a um monopólio. A entrada de novos concorrentes enfrenta barreiras financeiras e regulatórias. A ameaça de produtos substitutos manifesta-se na internalização da análise, considerada viável e dispendiosa. Os fornecedores têm um poder de negociação significativo, uma estratégia de diversificação pode mitigar o impacto. A conclusão é que o mercado de serviços gerais está saturado, mas há oportunidades no setor profissional. Internalizar a análise pode melhorar a produtividade e o poder de barganha de uma empresa. Recomendam-se futuros estudos quantitativos e comparativos que examinem este tema com maior profundidade.The study explores the pharmaceutical market, focusing on REBLAS (Brazilian Network of Analytical Laboratories in Health) qualifications and the application of Porter's Five Forces model. The objective is to identify strategic criteria for pharmaceutical companies to obtain certification and implement outsourced quality control services. Using a qualitative approach, a multinational pharmaceutical company from the southeast region of Brazil was investigated through semi-structured interviews and document analysis. The results show that REBLAS certification is a differentiator in the sector, but factors such as close audits, on-time completion and quality of service are essential for customers. Competition among rivals is moderate and few laboratories can perform specific analyses, leading to a monopoly. The entry of new competitors faces financial and regulatory barriers. The threat of substitute products manifests itself in the internalization of analysis, considered feasible and costly. Suppliers have significant bargaining power; a diversification strategy can mitigate the impact. The conclusion is that the general services market is saturated, but there are opportunities in the professional sector. Internalizing analytics can improve a company’s productivity and bargaining power. Future quantitative and comparative studies that examine this topic in greater depth are recommended