UFPR - Teses
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Item Avaliação da degradabilidade ruminal de silagens e de cascas de café submetidas à fermentação no estado sólido em búfalos (Bubalus bubalis L.) fistulados(Universidade Federal do Paraná, 2005) Silva, Marcos Elias Traad da; Waszczynskyj, NinaA integração da produção animal e da agricultura com agroindústrias tem sido estudada sob diferentes aspectos, buscando-se o aproveitamento de resíduos na alimentação animal com a redução de impactos ambientais. A biotecnologia desponta como de suma importância para a geração de processos de biotransformação, com elevados resultados econômicos, sociais e ambientais. No entanto, ainda é incipiente o uso de fermentações de resíduos agroindustriais para o seu enriquecimento nutricional e utilização na alimentação animal. O objetivo básico deste trabalho foi avaliar a degradabilidade de cascas de café submetidas à fermentação no estado sólido (FES) por Aspergillus sp, e de silagens diversas, incubados no rúmen de búfalos fistulados. Estudaram-se as frações: solúvel (A), potencialmente degradável (B), não degradável (C); a taxa de degradação da fração B (c) e a degradabilidade efetiva (DE) e potencial (DP). As dietas basais dos animais estabulados continham silagem de milho, milho grão e concentrado com 14% de proteína bruta. Na primeira etapa, avaliaram-se: cascas de café in natura; cascas de café submetidas a processo prévio de FES, silagem de cascas de café puras, silagem de cascas de café com melaço, silagem de cascas de café com cana-de- açúcar. Na segunda etapa, avaliaram-se: silagens de milho sem espigas, adicionadas de cana-de-açúcar, bagaço seco de mandioca (BSM resíduo da indústria de polvilho azedo) e cascas de café em diferentes proporções. As silagens de cascas de café foram todas confeccionadas com inoculante (Lactobacillus plantarum - LPB-BL-R01 e Lactobacillus paracasei ssp paracasei - LPB-BL-L07) e, as de milho sem espigas, com e sem o inoculante. As diferenças entre médias, foram comparadas através do uso do GLM Procedure do SAS (1996) - 5 % de probabilidade. Entre os resultados obtidos ressalta-se que a submissão das cascas de café à FES antes da incubação no rúmen, não trouxe benefícios. A fração B da matéria seca (MS) da casca in natura (B= 37,5%) foi maior (p < 0,05) do que na casca submetida à FES (B= 31,4%). Para a fração C da MS, verificou-se que a casca de café fermentada apresentou o maior (p < 0,05) valor (C= 51,5%), além dos menores valores (p < 0,05) para a DE (em todas as taxas de passagem), e para a DP. A fração C da FDN da casca submetida à FES (C= 68,8%) foi maior (p < 0,05) do que a da casca in natura (C= 60,5%) e silagem de milho (C= 43,5%). Constataram-se semelhanças (p > 0,05) entre as DE da FDN da silagem de cascas puras (DE 2%/h= 32,9%; DE 4%/h= 31,6%) com a silagem de milho (DE 2%/h= 37,0%; DE 4%/h= 29,6%), além do mesmo comportamento para a degradabilidade potencial (silagem de cascas puras: DP= 48,5%; silagem de milho: DP= 49,0%). Isso indica que o fermentado não apresentou maior potencial de aproveitamento no rúmen dos animais experimentais. A adição de bagaço seco de mandioca (BSM) às silagens de milho sem espigas (25% e 35% - base da MS), possibilitou o incremento da fração B da MS. A DE a 2%/h da MS da silagem de milho com espigas, sem (DE= 56,8%) e com (DE= 54,8%) inoculante foi semelhante (p > 0,05) à silagem de milho sem espigas + 20 % de bagaço de mandioca sem inoculante (DE= 50,3%) e à silagem de milho sem espigas + 35% de bagaço de mandioca sem inoculante (DE= 52,4%). Verificou-se a viabilidade do uso de até 35% de BSM às silagens de milho, no lugar das espigas verdes. A simulação da venda do milho verde indicou aumento de receitas nos sistemas de produção de ruminantes, com conseqüente redução de impactos ambientais.Item Tratamento de efluente sintético de café com uso de processos baseados em ozônio(Universidade Federal do Paraná, 2018-05-09) Takashina, Thiago Atsushi; Mafra, Luciana IgarashiO café é uma das bebidas não-alcóolicas mais consumidas no mundo. Para esse propósito, é necessário que o café em grão seja submetido a um processamento industrial gerando um volume considerável de efluente. As principais características deste efluente são a coloração marrom escuro e a presença de várias macromoléculas, dentre elas, melanoidinas e cafeína. Os processos oxidativos avançados (POA) têm demonstrado ser eficientes na remoção de cor e na degradação de compostos de baixa biodegradabilidade. Neste trabalho foi avaliado o tratamento de efluente sintético de café pelos processos baseados em ozônio. Os tratamentos foram realizados em um reator encamisado em modo semi-batelada com controle de temperatura. Em estudo preliminar analisou-se a influência de quatros parâmetros sobre a ozonização: concentração de ozônio (5 – 15 mg L -1), pH (3 – 8), concentração de café (300 – 500 mg L -1) e temperatura (20 – 30oC). A partir do planejamento de Plackett- Burman (PB 7/8), o pH foi o parâmetro estatisticamente significativo (p < 0,05) para as respostas remoção de cor e degradação de cafeína. No entanto, foi observado que a temperatura não foi um parâmetro significativo (p > 0,05) para ambas respostas. A partir destes estudos preliminares foi proposto um planejamento experimental e metodologia de superfície de respostas (RSM) para o tratamento do efluente por ozonização e processo O3 /UV. Para o tratamento por ozonização foi proposto um planejamento composto central de face centrada 2 4 avaliando as condições operacionais: concentração de ozônio (5 – 15 mg L -1 ), pH (3-8), concentração de café (300 – 500 mg L -1) e tempo reacional (15 – 45 min). Para o processo de O3 /UV foi proposto um planejamento composto central de face centrada 2 3 avaliando as condições operacionais: pH (3,8 – 9,2), concentração de ozônio (5,3 – 14,7 mg L -1 ) e tempo reacional (28 – 52 min). Utilizando a metodologia de superfície de resposta (RSM) para ozonização e para processo O3 /UV, o modelo quadrático em função dos parâmetros foi adequado para percentual de remoção de cor e para percentual de degradação de cafeína. Além disso, a função desejabilidade mostrou que a ozonização nas condições [O3] 15 mg L-1 , pH 8, [Café] 300 mg L-1 e tempo reacional 45 min, apresentou maior eficiência na degradação de cafeína (93%) e na remoção de cor (85%). Para o processo O 3 /UV, o ponto de ótimo foi obtido utilizando-se os seguintes parâmetros: pH 9,2, [O3] 14,7 mg L-1 e tempo reacional 52 min. Nessas condições foram verificadas 96% de degradação de cafeína e 99% de remoção de cor. Na segunda etapa do trabalho foi avaliado a influência do pH inicial para processos baseados em ozônio (O3, O3 /H2O2, O3 /UV e O3 /UV/H2O2). Alguns parâmetros foram fixados como a concentração inicial de café 300 mg L-1 e a concentração de ozônio em 5 mg L-1. Todos os ensaios apresentaram degradação de cafeína superior a 99,9% para 60 min de reação. O processo mais eficiente foi a combinação O3 /UV/H2O2 e pH inicial 8, nessas condições, após 60 min de reação apresentou 99% de remoção de cor e 84% de remoção de TOC. Utilizando análise de variância (ANOVA dois fatores) e o teste de Tukey HSD foi observado que o “pH inicial” e os “processos” foram parâmetros significativos, para as três constantes cinética (k 400, k 273, k 254). Em relação a toxicidade utilizando o organismo-teste microcrustáceo (Artemia salina), observou que meia concentração efetiva (CE 50) para efluente tratado por ozonização e por O3/UV/H2O2 apresentaram valor menor do que efluente sem tratamento.