02 - Mestrado - Bioenergia

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Navegando 02 - Mestrado - Bioenergia por Assunto "Adsorption"

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    Ativação, caracterização e utilização do carvão pirolítico de serragem de madeira e palha de cana-de-açúcar na imobilização de lipase
    Bofinger, Matheus Rodrigues; Guedes, Carmen Luisa Barbosa [Orientador]; Alves, Helton José; Rezende, Maria Inês
    Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial químico e físico do biocarvão produzido a partir de resíduos agroindustriais da serragem de madeira (eucalipto e peroba) e palha de cana-de-açúcar para servirem como imobilizadores enzimáticos ou material adsorvente Os carvões foram obtidos da pirólise dos resíduos agroindustriais A caracterização físico-química dos biocarvões mostrou que o tamanho de partículas foi característica de carvões granulares, estando a maioria entre 18 e 355 µm Observou-se um elevado teor de carbono fixo nos biocarvões, qualificando os mesmos para ativação químicaA ativação química ou física garante um aumento na área superficial e no volume de poros de materiais adsorventes, tornando-os mais eficientes A ativação conferiu melhores características adsortivas aos carvões de madeira (eucalipto e peroba) mostrando maiores valores de área específica, volume de poros e adsorção de iodo A análise de absorção no infravermelho mostrou a presença de grupamentos oxigenados na superfície do carvão, que promove interações quimissortivas entre carvão e adsorvato nos materiais ativados, o que comprova a melhora da característica após a ativação Espectros de RPE indicaram a presença de radicais derivados de difenóis e semiquinonas, demonstrando que, como esperado, há a presença de grupos oxigenados no carvão Microscroscopia eletrônica de varredura indicou que o processo de pirólise forma cavidades que podem vir a ser precursoras de poros nos carvões e após ativação essas cavidades permaneceram, indicando que não houve obstrução A área específica aumentou em até 9 vezes após a ativação O volume de poros no biocarvão também aumentou, indicando que a ativação foi efetiva As isotermas de adsorção de N2 se mostraram diferentes para os biocarvões de madeiras em relação ao de cana-de-açúcar, sendo isotermas do tipo I para madeiras, indicando adsorção em microporos, e isotermas tipos II e III para o carvão de cana-de-açúcar ativado e sem ativação,respectivamente, indicando adsorção muito fraca em ambos O ensaio do número de iodo mostrou que o biocarvão de pirólise é semelhante ao carvão ativado comercial, corroborando com o indicativo da presença de microporos (<2 Å) Os resultados de imobilização de lipase indicaram altos valores de unidade de atividade lipolítica (U/gbiocarvão) após imobilização, sendo melhor o carvão de eucalipto A validação do método da imobilização de lipase apresentou valor observado de atividade lipolítica para o biocarvão de eucalipto de 757 ± 7 U/gbiocarvão, semelhante ao valor previsto (756 U/gbiocarvão) pela superfície de resposta O estudo também permitiu observar que a variável tempo não foi significativa no processo e que o carvão de eucalipto apresentou maior relação entre a variável concentração da enzima e temperatura do meio, mostrando que há uma maior adsorção de lipase a temperatura ambiente e em maiores concentrações de lipase no meio Conclui-se que após a ativação, os biocarvões produzidos a partir de resíduos agroindustriais se mostraram semelhante ou melhor, no caso do biocarvão de eucalipto, que os carvões comerciais relatados na literatura, indicando que podem ser usados como adsorvente e imobilizadores enzimáticos
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    Imobilização de lipase em diferentes suportes visando o uso em biocatálise
    Fontana, Mariana; Guedes, Carmen Luisa Barbosa [Orientador]; Rezende, Maria Inês; Tarley, César Ricardo Teixeira; Andrade, Milena Martins [Coorientadora]
    Resumo: Com o intuito de tornar o uso de lipases atrativo economicamente, a imobilização enzimática é uma opção, pois possibilita a recuperação e a reutilização da enzima O método mais utilizado é a adsorção por ser de baixo custo, simples e de fácil manipulação O uso de resíduos e produtos reciclados como suporte para imobilização da enzima é outra forma de reduzir o custo desta, e assim, do produto final O presente trabalho tem como objetivo purificar parcialmente as lipases produzidas por fermentação submersa utilizando torta de seja como fonte de nutrientes para o fungo Botryosphaeria ribis EC-1 e imobilizá-las utilizando planejamentos fatoriais comparando a atividade enzimática nos suportes: carvão de eucalipto ativado, carvão de peroba ativado, poliamida reciclada sem e com partículas magnéticas A precipitação da enzima utilizando sulfato de amônio na concentração de 2% (m/v) aumentou a atividade específica de para 215 U mg-1 O suporte com melhor resultado de imobilização foi a poliamida reciclada com volume de poros de 3,33 cm3g-1 e raio médio de 1,7 nm, para a poliamida reciclada com partículas magnéticas também com altos resultados, as diferenças nas características físico-químicas dos suportes influenciaram na adsorção da lipase dos suportes, tendo em vista a variação na atividade e atividade específica das enzimas imobilizada As melhores condições de imobilização de lipase utilizando a PR como suporte foi 9 minutos e 32 ºC, onde a atividade enzimática máxima foi alcançada (76 U g-1 suporte) e também maior retenção (95,4 %) Já a imobilização com PRPM, os experimentos nos pontos centrais (195 min e 25 ºC) do planejamento corresponderam as maiores atividades enzimáticas e retenção da atividade, sendo os maiores valores alcançados de 36 U g -1 suporte e 41,3 %, respectivamente Esses resultados demonstraram que estes suportes são promissores e que os biocatalisadores produzidos possuem grande potencial para serem aplicados em reações de biocatálise, tendo em vista a elevada atividade enzimática relatada, além disso, trata-se de resíduos e materiais recicláveis