286 research outputs found
Contribuição ao estudo do óleo de babaçú.
No full textSZPIZ, R. R.; MONTEIRO NETTO, H. C. Contribuição ao estudo do óleo de babaçú. p. 7-15. CAVALCANTI, G. R. P.; COSTA, M. H. L. M. da; JABLONKA, F. H.; CARVALHO, M. P. M. de; CORREA, T. B. S. Envelhecimento de aguardente de cana. p. 16-39. CAMPOS, J. E.; EL-DASH, A. A. Farinha de tremoço doce (Lupinus albus) como suplemento protéico em panificação. I. Efeito nas propriedades físicas da massa, qualidade do pão e composição em aminoácidos. p. 40-55
Exigencias hidricas da videira na regiao do submedio Sao Francisco
No full text O trabalho objetivou a estimativa das necessidades hídricas da videira (Vitis vinifera L.), cv. Itália, sob as condições edafoclimáticas da Região do Submédio São Francisco. A parte experimental foi conduzida no campo experimental de Bebedouro da Embrapa-Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico Semi-Árido, no município de Petrolina, PE, durante o período de maio a agosto de 1996. A evapotranspiração da cultura foi determinada pelo método do balanço hídrico no solo, e a evapotranspiração de referência foi estimada pelo método de Penman, visando avaliar o comportamento do coeficiente de cultura (Kc) ao longo do ciclo da cultura. O parreiral, com cinco anos de idade, foi conduzido em sistema de latada a 2 m acima da superfície do solo, num espaçamento de 4 m x 2 m e irrigado diariamente por gotejamento. O consumo hídrico diário máximo da cultura foi de 4,33 mm dia-1, totalizando 333,6 mm no período de observações. Os valores de Kc variaram de 0,50 a 0,74. Determinou-se uma curva característica de Kc para o ciclo vegetativo da videira, a qual permite obter o Kc diário em função dos dias após a poda. Abstract: This study used data of a field experiment conducted at the Bebedouro experimental base of the Embrapa-Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico Semi-Árido in Petrolina, PE, Brazil, from May to August, 1996, during the growing period of a five-year-old table grape (Vitis vinifera L.), Italy cultivar. The plants were conducted in a two-meter above soil surface trellis system, four meters between rows by two meters between plants, and daily irrigated by trickling system. The crop evapotranspiration was determined by the soil water balance method, and the reference evapotranspiration was estimated by the method of Penman, used to analyse the behaviour of the crop coefficient (Kc) throughout the crop growing period. The maximum crop daily water use was 4.33 mm d-1 and the total water consumption was 333.6 mm for the whole growing period. The crop coefficient values varied from 0.50 to 0.74. A characteristic curve of Kc for the table grape vegetative cycle was obtained which allows to obtain daily values of Kc as a function of days after pruning.Pages: 1559-156
Produção e caracterização de Poli(3-Hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) por cupriavidus necator em melaço cítrico
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2009.Poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidrohivalerato) [P(3HB-co-3HV)] é um biopolímero acumulado intracelularmente por muitos organismos como reserva de carbono e energia, em condições desbalanceadas do meio. Possui propriedades termoplásticas semelhantes às dos plásticos petroquímicos e a vantagem de ser biocompatível e completamente biodegradável. Entretanto possui custo elevado de produção frente aos polímeros convencionais, o que limita o uso. Diferentes estratégias de cultivo para a produção do copolímero P(3HB-co-3HV) por Cupriavidus necator foram avaliadas, com o objetivo de aumentar a produtividade do processo, e, consequentemente, a redução do custo de produção. O monitoramento da concentração de biomassa e da concentração de oxigênio dissolvido indicou as mudanças metabólicas do microrganismo, sinalizando o momento da limitação de nutriente. Esta sinalização facilita o processo produtivo, permitindo que as alimentações de nitrogênio e ácido propiônico sejam efetuadas a partir do momento exato do início da fase de produção, evitando desperdício de co-substrato. Visando testar a utilização de substratos alternativos de baixo custo, foram realizados testes em bioreator, estudando o crescimento de C. necator em diferentes fontes de carbono (glicose e melaço cítrico). Quando se utilizou melaço cítrico como fonte de carbono, obteve-se maior velocidade específica de crescimento (0,35 h-1) comparada ao cultivo realizado em glicose (0,19 h-1), demonstrando-se dessa forma como substrato promissor para a produção de biopolímeros. A alimentação do elemento limitante (nitrogênio) durante a fase de produção permitiu a formação de um copolímero com 9,3 mol% de acúmulo das unidades 3HV, comparado ao acúmulo de 3,7 mol% em cultura submetida à carência de nitrogênio. No entanto, não foi observado aumento de produtividade em virtude do elevado crescimento residual promovido, o qual prejudicou o acúmulo do polímero. A cinética do crescimento e a transferência de oxigênio dissolvido durante o cultivo foram acompanhados. A velocidade específica de consumo de oxigênio (QO2) e o kLa foram determinados através do método dinâmico. Os resultados mostram que o kLa, a velocidade específica de crescimento (µX) e de respiração (QO2) são afetados pelo aumento da concentração de biomassa. O maior consumo global de oxigênio foi de 595 gO2.L-1.h-1 para uma concentração celular de 18 g.L-1 em cultivo realizado em glicose, sendo que a velocidade específica de consumo de oxigênio para manutenção celular neste cultivo foi de 47,1 mgO2.(gcél.h)-1. A modelagem matemática do crescimento da bactéria foi utilizada para estimar os parâmetros: velocidade específica máxima de crescimento (µmáx), tempo da fase lag (?) e aumento logarítmico da população (A), utilizando melaço cítrico e glicose como substrato. Utilizaram-se três modelos primários de crescimento (Gompertz Modificado, Logístico e Barany e Roberts) e o modelo de Gompertz Modificado foi o que apresentou melhor ajuste às curvas de crescimento da bactéria, para ambas as fontes de carbono testadas. Pelo modelo de Gompertz Modificado foi possível prever o momento da limitação da cultura. Por fim, a caracterização do copolímero produzido a partir das diferentes fontes de substrato testadas mostrou que os mesmos apresentam propriedades térmicas semelhantes ao copolímero industrial e superiores ao homopolímero industrial P(3HB).Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) [P(3HB-co-3HV)] is a biopolymer accumulated intracellularly by many microorganisms, as carbon and energy storage, under unbalanced growth. It possesses thermoplastic properties similar to the conventional plastics with advantages of biocompatibility and complete biodegradability. However, its high cost of production related to conventional plastics limits its use. Different strategies of P(3HB-co-3HV) production by Cupriavidus necator were studied, aiming to increase its productivity, and, consequently reducing the cost of production. Culture biomass potential and percentage of dissolved oxygen indicated state changes in C. necator and identified the limitation point during the culture. Further, it facilitated the production process allowing that nitrogen and propionic acid feedings were realized from the beginning of the production phase, without co-substrate waste. Looking for alternatives substrates of low cost, experiments in bioreactor were done, studying C. necator growth in different carbon sources (glucose and citrus molasses). When citrus molasses was used as carbon source, has been obtained a higher specific growth rate (0,35 h-1) compared with glucose (0,19 h-1), the production phase, it was demonstrated it is as a promising substrate for biopolymer production. Nitrogen feeding, during the production phase, allowed the formation of copolymer with higher percentage of 3HV units, with 9,3 mol% compared with accumulation of 3,7 mol% in the culture with nitrogen deficiency. However, there wasn't increase of productivity due to the high residual growth promoted. The kinetics growth and oxygen transfer were monitored during of cultivation. The specific oxygen uptake rate (QO2) and the kLa were determined through the dynamic method. Results show that kLa, as well as the specific growth (µX) and respiration rates (QO2), are affected by the increase in biomass concentration. The highest value of specific consumption rate of oxygen uptake observed was 595 mgO2.L-1.h-1, for a cell concentration of 18 g.L-1, in culture with glucose. The amount of oxygen necessary for cell maintenance was 47,1 mgO2.gcel.h-1. The mathematical modeling of bacterial growth was used to estimate the following parameters: specific maximum growth (µmáx), time of lag phase (?) and logarithmic increase of population (A), using citrus molasses and glucose as carbon source. Three primary models were used (Modified Gompertz, Logistic and Barany and Roberts) and the Modified Gompertz model was present the bets fit to the growth curves of the bacteria, on the different carbon source tested. Through Modified Gompertz model, it was possible to establish the moment of nitrogen limitation in the culture. The copolymer characterization obtained from differents carbon source tested showed that thermal properties were similar to the conventional copolymer and higher that to the conventional homopolymer P(3HB)
Exigências hídricas da videira na região do submédio São Francisco.
No full textO trabalho objetivou a estimativa das necessidades hidricas da videira (Vitis vinifera L.), cv. Italia, sob as condicoes edafoclimaticas da regiao do submedio Sao Francisco. A parte experimental foi conduzida no campo experimental de Bebedouro da Embrapa Semi-Arido, no municipio de Petrolina, PE, durante o periodo de maio a agosto de 1996. A evapotranspiracao da cultura foi determinada pelo metodo do balanco hidrico no solo, e a evapotranspiracao de referencia foi estimada pelo metodo de Penman, visando avaliar o comportamento do coeficiente de cultura ao longo do ciclo da cultura. O parreiral, com cinco anos de idade, foi conduzido em sistema de latada a 2 m acima da superficie do solo, num espacamento de 4 m x 2 m e irrigado diariamente por gotejamento. O consumo hidrico diario maximo de cultura foi de 4,33 mm dia-1, totalizando 333,6 mm no periodo de observacoes
Corpos em movimento: um estudo sobre o processo de criação do ator cinematográfico em contexto de formação
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Programa de Pós-Graduação em Psicologia.Esta dissertação é o resultado de um estudo feito em um curso de atuação para cinema. Com o objetivo geral de investigar o processo de criação do corpo em cena, foram estabelecidos dois objetivos específicos: investigar as mudanças de qualidade no corpo do ator e investigar as diferentes vozes com as quais o ator dialoga neste processo. Para isto, o olhar sobre os movimentos, modos pelos quais o corpo afeta e é afetado, possibilitou uma análise que se fez no diálogo com diferentes perspectivas teóricas, como a teoria psicológica de Vygotsky, a filosofia da linguagem de Bakhtin e a filosofia da vida de Bergson. Reconhecendo as diferenças entre as diversas referências apresentadas neste trabalho foram mobilizados aspectos teóricos que contribuíram com problematizações que emergiram na pesquisa de campo. Numa perspectiva que desnaturaliza a realidade estudada e que não sobrepõe ao real conceitos a priori, o empírico permitiu o olhar sobre as diferenças, singularidades que a vida não cessa de produzir. No contexto estudado ressaltaram-se jogos com os limites entre ficção e realidade que o próprio dispositivo coloca e retira. A análise aponta para diversos modos da criação acontecer, impossibilitando generalizações, inclusive dentro de um mesmo dispositivo artístico. Deste modo, afirmam-se os processos de criação como acontecimentos que se dão no situacional, em eventos que lançam possibilidades e devires
Formação e trabalho de pesquisadores em educação: um estudo dos processos de institucionalização da pesquisa em IES emergentes
No full textTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Educação. Programa de Pós-Graduação em Educação.Nesta tese analisamos o processo de formação e as condições de trabalho de pesquisadores em educação que, após a obtenção do doutorado, se inseriram em IES 'emergentes'. Visamos apreender como se dá essa inserção e em que medida os neodoutores contribuem para a institucionalização da pesquisa nessa categoria de instituições e o quanto foram ou não preparados para assumir tal tarefa. Compõem a amostra dez doutores egressos do PPGE/UFSC, bem como os respectivos pró-reitores das IES nas quais aqueles atuavam após concluírem o doutorado. No eixo da formação fica patente o preparo qualificado que os titulados receberam para inserir-se em atividades de pesquisa. Há indicativos de que se faz muito e adequadamente nesse Programa de pós-graduação, sendo que muitos fatores são apontados como favoráveis à qualificada formação do pesquisador. Contudo, no eixo do trabalho, quando do exercício do ofício de pesquisador, nem sempre há relatos de experiência favoráveis à institucionalização da pesquisa nas IES estudadas, nas quais não há Programas de pós-graduação stricto sensu ou eles não estão ainda consolidados e a pesquisa ainda é incipiente. Embora a pós-graduação seja considerada lócus privilegiado da pesquisa, isso não se verifica nas universidades onde os doutores passam a atuar. Vários são os fatores que dificultam e/ou mesmo impedem a implementação da pesquisa em IES 'emergentes', tais como a ausência da cultura de pesquisa, as dificuldades para obtenção de financiamento interno e externo, o instável apoio dos dirigentes, dentre outros. Constata-se, portanto, a existência de grandes descompassos entre o tempo/espaço da formação e o tempo/espaço da inserção no trabalho dos neodoutores em relação ao exercício da pesquisa. A apreensão dessa dinâmica conduziu ao estudo das determinações históricas pelas quais passou e passa a universidade, especialmente no que diz respeito aos modelos adotados. Substituem-se os modelos clássicos para adotar os modelos de ocasião, isto é, a universidade abandonou sua característica de instituição e passou a ser uma organização social com tudo o que isto significa de descaracterização do seu papel historicamente preconizado e, mais do que nunca, necessário (Chauí, 2003; Sguissardi, 2006). O estudo permitiu observar, dessa forma, que esses modelos de universidade retomam características do taylorismo, em que o que conta é o produtivismo desenfreado, o que impede a ação dos pesquisadores como "intelectuais críticos" (Duarte, 2006). Constata-se que os intelectuais pesquisadores, que deveriam fazer frente a esse modelo, estão institucionalizados, portanto, sujeitados a engessamentos, muitas vezes paralizantes. Nesse sentido, fica demonstrado que há uma "servidão ambígua" (Pereira, 2001) por parte dos neodoutores que dificulta a criação, a implantação e o desenvolvimento da cultura acadêmica nas universidades onde estes atuam, embora não somente nestas. Assim, aponta-se para a urgência de ampliar e aprofundar a compreensão sobre esse contexto e de anunciar a necessidade do retorno dos intelectuais orgânicos, críticos, que têm a "coragem de denunciar a mentira e anunciar a verdade" (Chomsky, 2006). No contraponto do modelo de universidade preconizado pelo sistema vigente, faz-se necessário retomar a discussão esclarecida e recuperar os tempos e espaços de esperança, de utopia, tanto na formação como no trabalho dos pesquisadores
Desenvolvimento de compósito de resina epóxi e fibras curtas de aço para fabricação rápida de moldes para injeção de termoplásticos
No full textTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaTem sido cada vez mais crescente a procura por ferramentas de projeto que possibilitem avaliar o desempenho de um produto em material termoplástico de forma confiável nas etapas iniciais do processo de desenvolvimento. No caso dos produtos em material termoplástico moldados por injeção, certas características somente podem ser avaliadas no material e no processo de fabricação definitivos. Os processos de fabricação rápida se tornaram uma importante ferramenta de projeto. Atualmente, existem processos específicos para cada uma das demandas de uma equipe de projeto. Quando séries pequenas ou peças-protótipo são necessárias, o processo de vazamento de resinas tem se difundido, sobretudo por ser um processo de baixo custo e ter um curto tempo para obtenção do molde. Entretanto, como normalmente os materiais empregados têm baixas resistência mecânica, estabilidade térmica e condutividade térmica, durante o processo de moldagem os moldes trabalham muito mais próximos do limite de resistência que os moldes de produção convencional. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um compósito de resina epóxi e fibras curtas de aço (SSF) para a fabricação rápida de moldes de injeção por vazamento em vácuo. A pesquisa incluiu a caracterização dos materiais empregados no compósito. Os compósitos estudados tiveram as frações volumétricas de 10, 15 e 20% de SSF. Suas propriedades foram comparadas com os materiais comerciais RenCast 436 e Neukadur VG SP 5. Os compósitos desenvolvidos foram testados durante o processo de cura em ensaios de reometria. No processamento avaliou-se questões relacionadas à prevenção da sedimentação das SSF e melhoria no processo de mistura. Corpos de prova foram fabricados para investigar o desempenho dos compósitos. Foram realizados ensaios para determinar as propriedades à tração, a energia de impacto, as propriedades de flexão, o comportamento dinâmico-mecânico, a variação dimensional, o coeficiente de atrito estático e a condutividade térmica. O compósito com 15% SSF apresentou o melhor desempenho. Insertos foram fabricados com este compósito e com o Neukadur VG SP 5, e usados em um molde híbrido instrumentado para avaliar o desgaste na moldagem por injeção de uma blenda termoplástica de PC/ABS. Os resultados mostraram que o compósito com 15% SSF é viável e uma alternativa interessante para a fabricação de insertos para moldes de injeção usando o processo de vazamento de resinas. It is a growing concern the search for design tools that make it possible to assess, in a reliable way, the performance of a thermoplastic part in the early stages of the development process. In the case of injection moulded thermoplastic products certain characteristics can only be evaluated in the final product and during the manufacturing process. Rapid tooling processes have been used as an important tool in plastics product development. At present, there are specific processes for each of the demands of a project design team. When small batches or prototype parts are required the resin casting route has been widespread, because it is an inexpensive process and the time to obtain the moulding tool is relatively short. As the materials used in this process have low mechanical resistance, thermal stability and thermal conductivity, during the moulding process the mould works closer to the material limits than in conventional tooling. The objective of this work was the development of a composite material based on an epoxy resin and short steel fibres (SSF) for the rapid manufacturing of injection moulding blocks or inserts by vacuum casting. The research included the characterization of the materials to be used in the composite. The composites being studied had SSF volume fractions of 10, 15 and 20%. Their properties were compared to the commercial composites RenCast 436 e Neukadur VG SP 5. The developed composites were tested during the curing process by rheometry. The processing addressed the issues of avoiding the SSF sedimentation and improving the mixing. Test specimens were prepared to investigate the performance of the composites. Tensile properties, impact energy, flexural properties, dynamic-mechanical behaviour, dimensional variation, static friction coefficient and thermal conductivity tests were carried out. The best performance was obtained with the composite with 15% SSF. Moulding inserts were manufactured with this composite and the Neukadur VG SP 5, and used in a research instrumented hybrid mould for assessing the wear when injection moulding a PC/ABS thermoplastic blend. The results showed that the epoxy-15% SSF is a viable and interesting alternative for the manufacturing moulding inserts for injection moulds using the resin casting process
Arquitetura institucional em concreto aparente e suas repercussões no espaço urbano de Florianópolis entre 1970 e 1985
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Urbanismo, História e Arquitetura da Cidade, Florianópolis, 2009Passados quarenta anos desde que foram erguidos os primeiros edifícios institucionais em concreto aparente em Florianópolis-SC, suas presenças na paisagem urbana continuam relevantes. Do mesmo modo, a influência que suas localizações exerceram sobre o processo de distribuição espacial na cidade deixou marcas profundas e indeléveis em seu desenho urbano e contribuíram na consolidação de processos segregativos ao repercutirem na distribuição sócio-espacial do município. O objetivo deste estudo é o de relacionar três abordagens distintas porém interligadas de como surgiram e repercutiram na cidade as arquiteturas institucionais em concreto aparente nos anos de 1970 a 1985, quais sejam: o contexto social, político e econômico que envolve a instalação e transferência de sedes de órgãos institucionais para capital catarinense ou as mudanças de localização destas dentro da própria cidade as questões técnicas e conceituais que atuaram como geradoras da expressão arquitetônica adotada nestas edificações (a valorização estrutural e o uso do concreto aparente entre outros) e; por fim, as arquiteturas em si, que, neste caso, testemunham sobre o tempo, a técnica e ética sob o qual foram construídos. Desta maneira, a primeira abordagem investiga a relação entre os contextos históricos, políticos e econômicos nacional e local, que resultaram em terreno fértil para a expansão das instalações estatais, na política de distribuição espacial nas cidades (em especial àquelas que apresentavam caráter ou potencial para atuar como centralidade metropolitana) e na ocupação do território por órgãos e representações governamentais e institucionais. Um segundo viés procura compreender as origens da linguagem arquitetônica adotada nos projetos para as sedes dos órgãos institucionais em Florianópolis no período: edifícios em escala #monumental# (diversa da escala da cidade no período), caracterizados pela ênfase dada aos elementos estruturais básicos (vigas, pilares, lajes e pórticos) de modo a assumirem o papel de prover estabilidade aos edifícios, e de gerar partidos arquitetônicos definidores da distribuição espacial das atividades que encerram, além de guardarem em si a carga simbólica e a força expressiva transmitida pelo uso do concreto aparente. Neste contexto, se faz cabível e necessária a consideração sobre a presença do ideário estético e dos valores que orientaram a arquitetura paulista nos anos de 1960 e a existência de princípios éticos comuns entre as duas produções. Derivada desta discussão abrimos breve debate sobre a relevância do crescimento e desenvolvimento da indústria do cimento durante as décadas de 1960 e 1980 e qual sua contribuição para a consolidação da linguagem arquitetônica do concreto aparente - então majoritária nos projetos para as representações do Estado no período. Discutimos também, brevemente, sobre a polêmica classificação das edificações em concreto aparente produzidas no país como herdeiras do movimento Brutalista em arquitetura. Por fim apresentamos, sinteticamente, alguns dos principais projetos de edifícios institucionais erguidos em Florianópolis entre 1970 e 1985, onde especial atenção é dedicada àqueles três que foram pioneiros na cidade, tanto por suas características arquitetônicas quanto por suas localizações em áreas novas (aterros do centro urbano), ou em áreas ainda pouco desbravadas na Florianópolis da década de 1970 (bairros da Trindade, Pantanal e Itacorubi).Forty years since the first institutional buildings were built on exposed concrete in Florianópolis, SC, their presence in the urban landscape are still relevant. Likewise, the influence exerted by their locations on the process of space distribution in the city left deep and indelible marks in its urban design and contributed to the consolidation of segregated process to rebounding on the socio-spatial distribution of the city. The objective of this study is to relate three different approaches however interconnected of how the institutional architecture on exposed concrete have emerged and rebound on the city in the years 1970 to 1985, namely: the social, political and economic context surrounding the installation and transfer of the headquarters of the institutions for Santa Catarina.s capital or the location changes in of these within the city itself, the technical and conceptual issues that have acted as generators of architectural expression adopted in these buildings (structural recovery and use of exposed concrete and others) and, finally, the architecture itself, which in this case, testimony about the time, technique and ethics under which they were built. Thus, the first approach investigates the relationship between the historical, political and economic, national and local contexts, resulting in fertile ground for state facilities expansion, of the spatial distribution policy in cities (especially those who had character and potential for act as a central metropolitan area) and the territory occupation by governmental offices and institutional agencies. A second bias seeks to understand the origins of architectural language adopted in the projects for the headquarters of the institutions in Florianopolis in the period: building on a "monumental" (different from the scale of the city at that time), characterized by emphasis on basic structural elements (beams , collumns, slabs and porches) to assume the role of providing buildings stability, and generating architectural design aproach that define the spatial distribution of ending activities, as well as keep itself a symbolic and expressive power transmitted by the use of exposed concrete. In this context it is appropriate and necessary to account for the presence of aesthetic ideals and values that guided the architecture of São Paulo in the 1960s and the existence of shared ethical principles between the two productions. Derived from this discussion, was opened a brief debate on the relevance of growth and development of the cement industry during the 1960s and 1980s and what is its contribution to the consolidation of the architectural language of the exposed concrete - so dominant in the projects for the State offices in this period. We also discussed briefly about the controversial classification of buildings on exposed concrete produced in the country as heirs of the Brutalist movement in architecture. Finally we present briefly some of the key projects of institutional buildings built in Florianopolis between 1970 and 1985, when special attention is given to those three who were pioneers in the city, both for its architectural features and by their locations in new areas (landfills Center urban), or in areas still not cleared in Florianópolis 1970s (neighborhoods of the Trindade, Pantanal and Itacorubi)
Different in vitro sperm challenge and its relationship with in vivo bull fertility.
No full textEdição dos proceedings do 29º Annual Meeting of the Brazilian Embryo Technology Society, 2015, Gramado
Estratégias de cultivo e recuperação e caracterização de poli (3-hidroxibutirato) produzido por Ralstonia eutropha
No full textTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaPolihidroxialcanoatos (PHAs) são polímeros sintetizados por vários microrganismos e armazenados na forma de reserva de energia e carbono. Sua produção se dá sob condições desfavoráveis de crescimento, como limitação de nitrogênio ou fósforo, e na presença de excesso de fonte de carbono. Poli(3-hidroxibutirato) (P(3HB)) é o polímero mais estudado dentre os PHAs, possuindo características próximas às encontradas no polipropileno. Os PHAs chamam atenção devido à sua biodegradabilidade e possibilidade de substituição dos plásticos petroquímicos. Embora os PHAs apresentem vantagens ambientais sobre os plásticos de origem petroquímica, a sua principal desvantagem é o alto custo de produção, principalmente relativo ao substrato, recuperação e extração do polímero. Neste trabalhou teve-se por objetivo a melhoria das condições de cultivo para o crescimento e produção de P(3HB) por R. eutropha em diferentes temperaturas, seguido de um estudo de extração, caracterização e recuperação do polimero obtido. Os experimentos foram conduzidos em culturas em biorreator utilizando como microrganismo produtor a bactéria Ralstonia eutropha DSM 545. O processo foi dividido em duas fases sendo a primeira um crescimento balanceado e a segunda um crescimento desbalanceado com carência de nitrogênio para acúmulo intracelular do polímero. Primeiramente, a modelagem matemática do crescimento da bactéria foi utilizada para estimar os parâmetros: velocidade específica de crescimento ( max), tempo da fase lag ( ) e aumento logarítmico da população (A), posteriormente definiu-se a melhor temperatura de cultivo para o crescimento e produção de P(3HB) por Ralstonia eutropha. Os modelos de Gompertz Modificado e o Logístico foram ajustados às curvas de crescimento. O modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o Modelo de Gompertz Modificado. Não foi possível a obtenção de um modelo secundário que descrevesse a influência da temperatura sobre os parâmetros de crescimento µ, e A, nas diferentes temperaturas de cultivo testadas. A temperatura que proporcionou as melhores condições de cultivo tanto para o crescimento quanto para a produção de P(3HB) foi a temperatura de 32,5ºC, onde nesta condição obteve-se uma produção de P(3HB) de 70,3% em 26,5 horas de cultivo, com uma produtividade de 0,47 g.L-1h-1. O estudo da respirometria como alternativa para definição do estado fisiológico da célula e como ferramenta indicativa de limitações de nutrientes durante a produção de P(3HB) também foi realizado deste trabalho. Foi observado que, para concentrações de substrato inferiores a 12g/L, a cultura começa a sofrer uma desaceleração na sua velocidade específica de respiração (QO2), tornamdo-se um fator limitante na produção de P(3HB). Foi possível visualizar também, através do acompamamento da velocidade específica de respiração, o momento em que começa a ocorrer a limitação de nitrogênio e, consequentemente, o início da produção de P(3HB), isto é indicado através do início da sua desaceleração, o que passa a ser mais acentuado a partir do momento em que ocorre a exaustão do nitrogênio no meio. Como última parte deste estudo, foram realizados testes em diferentes condições de pré-tratamentos celular antes da extração, e testes durante a extração variando-se o tempo e a temperatura, utilizando como solvente o carbonato de propileno. Nesta etapa, observou-se que o melhor resultado foi obtido nas extrações realizadas com pré-tratamento de pH e temperatura de extração a 130ºC/30 min onde obte-se um peso molecular de 1,3.106g/mol, com uma recuperação e pureza de 96,3% e 94,6%. O conjunto de dados obtidos neste trabalho é bastante relevante para a melhoria do processo de produção de P(3HB) Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are polymers synthesized by various microorganisms and stored as reserve of energy and carbon. Their production occurs under unbalanced growth conditions, such as limitation of nitrogen or phosphorus and excess of carbon source. Polyhydroxybutyrate (P(3HB)) is the most studied polymer among the PHAs since its physical properties are remarkably similar to those of polypropylene. The PHAs are important due to their biodegradability and also because the possibility to use them rather than petrochemical plastics. Although PHAs show ecological advantages over petrochemical plastics, their main disadvantage is the high cost of production, mainly due to the polymer substrate, recovery and extraction. In this work, the target was to improve the culture conditions for growth and production of P(3HB) by Ralstonia eutropha in different temperatures, following by the study of extraction, characterization and recovery of the polymeric obtained. The experiments were carried out in a bioreactor using Ralstonia eutropha DSM 545. The process was divided in two phases. The first phase was characterized by balanced growth conditions and the second one occurred under unbalanced growth conditions such as limitation of nitrogen in order to produce intracellular polymer accumulation. Firstly, the mathematical modeling of bacteria growth was used to estimate the following parameters: maximum specific growth rate ( max), time of lag phase ( ) and logarithmic increase of population (A). After, the best cultivation temperature was defined in order to produce P(3HB) by Ralstonia eutropha. The growth models "Modified Gompertz" and "Logistic" was fit to the growth curves. The best model fitted to the experimental data was Modified Gompertz. It was not possible to find a secondary model able to describe the influence of temperature over growth parameters µmax, and A in the different cultivation temperatures tested. The best cultivation temperature for growth and for P(3HB) production was 32.5°C, in which 70.3% of P(3HB) was produced in 26.5 hours of cultivation, with productivity of 0.47 g.L-1h-1. The respirometry study, as a alternative for definition of the physiologic state of the cell and also as a toll which give indication of nutrients limitation during the P(3HB) production, was done in this work too. It was observed that when the concentration of substrate was under 12g/L, the culture start to suffer a slowdown of its specific respiration rate (QO2), becoming itself a limiting factor of P(3HB) production. It was also possible to see, following the specific respiration rate, the exactly moment when begins the nitrogen limitation and, consequently, the P(3HB) production phase. This phase is indicated by the decrease of QO2 value, followed by the acceleration of this diminution when the exhaustion of nitrogen occurs in the media. In the last step of this study, tests were made in different conditions of cellular pre-treatment before extraction and tests were made during the extraction under different time and temperature conditions, using propylene carbonate as a solvent. In this step, it was observed that the best results was found when the extractions were made with pre-treatment of pH and temperature of extraction at 130°C/30 min which was obtained molecular weight of 1.3 x 106g/mol and recuperation and purity of the 96.3% and 94.6%, respectively. The set of the data obtained in this work is enough relevant to the improvement of the P (3HB) production process.
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