Teses e Dissertações
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Item Avaliação da capacidade de adsorção da borra de café e da casca de café na remoção de 2,4-D em amostras de água(Universidade Federal do Espírito Santo, 2018-08-16) Roldi, Larissa Lopes; Coelho, Edumar Ramos CabralA contaminação dos mananciais utilizados para abastecimento por compostos micro poluentes é uma dificuldade que os tratamentos de água convencionais não resolvem de maneira eficaz. O ácido 2,4-Diclorofenóxiacético (2,4-D) é um agrotóxico microcontaminante de mananciais, que possui alta toxicidade para o ecossistema aquático e para seres humanos, sendo necessária sua remoção desse ambiente. O método mais utilizado para a remoção desses compostos é a adsorção em carvão ativado, em que as moléculas da substância interagem com grupamentos presentes na superfície do carvão, de modo que, após filtração, o composto é removido do meio aquoso em que se encontrava. Na tentativa de se desenvolverem novos materiais para a remoção do 2,4-D por adsorção, a borra e a casca de café, in natura e carbonizadas, foram utilizadas em estudos de adsorção, por serem materiais grande disponibilidade em nosso país e que competiriam com o carvão ativado por terem um menor custo de obtenção. Este estudo avaliou as características superficiais desses materiais por análise de Área Superficial Específica (BET), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Termogravimetria (TG) e Ponto de Carga Zero (PCZ). Foram realizados estudos para se determinar o tempo de equilíbrio e a massa de adsorvente a ser utilizada, porém não foi possível determinar qualquer adsorção de 2,4-D utilizando a borra e a casca de café in natura. Assim, os estudos de adsorção variando-se a concentração inicial de 2,4-D e o pH da solução, foram conduzidos apenas para o carvão ativado (CA), para borra (BC) e casca (CC) de café carbonizadas. Às isotermas, geradas a partir dos estudos de adsorção, foram aplicados os modelos de Langmuir e Freundlich, para a obtenção de parâmetros de descrição do processo de adsorção. No geral, BC apresentou maior adsorção em relação a CC, apresentando valores de qA MÁX de 23,4 e 4,4 mg/g, respectivamente. Porém ambos tiveram desempenho inferior a CA (qA MÁX = 94,0 mg/g). Dentre os pH’s estudados, pôde-se observar que em pH’s ácidos, a remoção de 2,4-D foi maior para todos os adsorventes estudados.Item Isolamento de leveduras de cavernas e avaliação do seu potencial biotecnológico para fermentar hidrolisados lignocelulósicos(Universidade Federal de Lavras, 2023-02-27) Bonett, José Eduardo Abril; Duarte, Whasley Ferreira; Ferreira, Rodrigo LopesPretendeu-se, neste trabalho, isolar, identificar e realizar uma avaliação biotecnológica de leveduras isoladas de 15 cavernas localizadas no estado de Minas Gerais. Para tal fim, usaramse amostras de solo em distintas zonas das cavernas e, para o isolamento, realizaram-se plaqueamentos usando o meio Extrato Malte. Para a identificação das leveduras, utilizou-se a técnica de MALDI-TOF. A avaliação biotecnológica das leveduras foi realizada em relação à produção de xilitol, etanol, proteína e biomassa e, para isso aplicaram-se testes de fermentação de xilose e em hidrolisados de substratos lignocelulósicos de café. A produção de etanol foi avaliada pela técnica de HPLC, e a determinação de proteína, pelo método de Kjeldahl. A produção de biomassa foi calculada por meio de uma curva de calibração. Do isolamento, obtiveram-se 236 leveduras, analisadas por MALDI-TOF. Dessa análise, encontraram-se espécies ainda não relatadas para cavernas. Quanto à avaliação biotecnológica, foi encontrado que nenhuma cepa produziu xilitol e que algumas cepas foram capazes de produzir etanol. A respeito da produção de proteína, uma cepa identificada como C. orthopsilosis apresentou maior porcentagem de proteína (35,8%). Os resultados obtidos permitiram verificar que as cavernas não são ambientes totalmente isolados do meio externo. A estrutura da caverna, a sua interação com o meio externo e as alterações do meio circundante influenciam na entrada de matéria orgânica nas cavernas. Isso influencia na presença de leveduras nas diferentes zonas das cavernas. Além disso, este é o primeiro trabalho em que é realizada a caracterização biotecnológica de leveduras de caverna. Os resultados obtidos permitiram conhecer os parâmetros-chave para melhorar a produção de etanol, proteína e biomassa dessas leveduras em hidrolisados lignocelulósicos para futuros trabalhos.Item Sondagem molecular da superfície de biocarvões de casca de café modificados com óxido de grafeno e boro(Universidade Federal de Lavras, 2021-03-26) Pinheiro, Ísis Maria Vilas Bôas; Oliveira, Juliano Elvis de; Ferreira, Guilherme Max DiasOs biocarvões são materiais versáteis com elevado potencial para ajudar na resolução de alguns problemas ambientais. Entretanto, são materiais complexos e que necessitam de estudos detalhados sobre a forma como atuam no ambiente, principalmente no que se refere às capacidades adsortivas deles. Este trabalho, portanto, teve como intuito avaliar as características adsortivas de biocarvões de casca de café modificados com óxido de grafeno e boro (BCOG) em diferentes temperaturas de pirólise (400, 500, 750 e 900°C), frente as moléculas de dicumarol e 4-hidroxicumarina, que atuaram como moléculas sonda para avaliação da capacidade adsortiva dos materiais investigados. Estudos de equilíbrio de adsorção das moléculas foram realizados avaliando-se o efeito do pH e da força iônica do meio. Os resultados mostraram que a mudança estrutural do biocarvão associada à temperatura de pirólise teve mais influência sobre a capacidade adsortiva dos biocarvões do que as forças eletrostáticas envolvidas. A adsorção do dicumarol foi 5 vezes maior em relação a 4-hidroxicumarina para os biocarvões obtidos nas maiores temperaturas de pirólise, indicando papel importante de interações hidrofóbicas para o processo adsortivo. A análise das isotermas de adsorção de 4-hidroxicumarina mostraram que a capacidade de adsorção aumentou na ordem BCOG400 ≈ BCOG500 > BCOG750 ≈ BCOG900 em baixas concentrações de equilíbrio, sendo que para as concentrações de equilíbrio mais altas, o BCOG400 mostrou uma maior capacidade adsortiva.Item Degradabilidade "situ" da matéria seca (MS), proteína bruta (PB) e fibra em detergente neutro (FDN) da casca de café (Coffea arábica, L.) e desempenho de novilhos mestiços em fase de recria(Universidade Federal de Lavras, 1998-08-03) Ribeiro Filho, Edésio; Paiva, Paulo César de AguiarCom o objetivo de avaliar o efeito da casca de café na alimentação de bovinos, foram conduzidos no Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Lavras - Minas Gerais, Brasil, dois experimentos. O primeiro avaliou a cinética da digestão ruminal da casca de café (Coffea arábica, L.), pela técnica de incubação in situ, da matéria seca (MS), proteína bruta (PB) e fibra em detergente neutro (FDN), de rações com diferentes níveis (0, 10, 20, 30 e 40 %) de casca de café, em substituição ao milho desintegrado com palha e sabugo (MDPS). Utilizaram-se vacas da raça holandesa, providas de cânulas mminais. nas quais foram incubadas amostras de volumoso, casca de café, MDPS e rações experimentais por 0, 6, 12, 24,48, 72 e 96 h. Como aumento do níveis de casca de café, houve um decréscimo na degradabilidade efetiva da matéria seca das rações, observando-se também uma tendência de aumento da degradabilidade efetiva da proteína bruta. Porém, com a fibra em detergente neutro, oefeito foi de redução da degradabilidade efetiva com a substituição do MDPS pela casca de café até o nível de 40 % no concentrado. O outro ensaio foi com novilhos mestiços de holandês-zebu, peso médio de 250 kg, alimentados com rações contendo níveis de 0, 10, 20, 30 e 40 % de casca de café em substituição ao MDPS. O volumoso utilizado foi capim elefante, fornecido separadamente do concentrado. A duração do experimento foi de 102 dias. sendo 18 dias de adaptação. Realizou-se análise química da matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), cálcio (Ca) e fósforo (P) dos ingredientes, volumoso, rações experimentais, níveis de cafeína e compostos fenólicos da casca de café. Avaliou-se o consumo de matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), variação média de peso vivo, conversão alimentar e análise de receita/despesa em função dos alimentos avaliados. Os resultados obtidos permitiram verificar que o uso da casca de café não afetou (P>0,05) o consumo de matéria seca e proteína bruta dos concentrados, volumoso e dieta total, consumo de fibra em detergente neutro do volumoso e dieta total, variação média de peso vivo, conversão alimentar e relação receita/despesa. O consumo de fibra em detergente neutro (FDN) dos concentrados aumentou linearmente (P<0,01) em função dos níveis de casca de café na ração concentrada. Com base nos resultados obtidos e nas condições do presente trabalho, conclui-se que é viável a substituição do milho desintegrado com palha e sabugo (MDPS) pela casca de café até o nível de 40 % no concentrado.Item Uso da casca de café melosa em diferentes níveis na alimentação de novilhos confinados(Universidade Federal de Lavras, 1999-04-14) Vilela, Flávio Garcia; Perez, Juan Ramón OlalquiagaA pesquisa foi realizada na Fazenda Vitorinha pertencente à Fundação de Apoio ao Ensino, Pesquisa e Extensão (FAEPE), situada no município de Lavras, no Sul do Estado de Minas Gerais - Brasil. Objetivou-se avaliar os níveis de casca de cate melosa (0, 15, 30 e 60%) em substituição ao volumoso (cana-de-açúcar e capim elefante) para bovinos em terminação mantidos em confinamento. Foram utilizados 20 novilhos mestiços Nelore, castrados, com peso médio inicial de 452 kg. O delineamento empregado foi o de blocos casualizados com 4 tratamentos e 5 repetições, sendo cada parcela constituída por um animal. A duração do experimento foi de 105 dias, sendo 35 dias de adaptação. Realizou-se análise química da matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), extrato etéreo (EE), cálcio (Ca) e fósforo (P) do volumoso, ração e casca de café melosa. Analisou-se o efeito dos tratamentos com relação ao consumo alimentar (CA), conversão alimentar (CVA), ganho de peso (GP) e relação receita/despesa. Os resultados obtidos permitiram verificar que o uso da casca de café melosa afetou (P<0,05) o consumo de matéria seca e proteína bruta da dieta total e também (P<0,05) o ganho de peso e a relação receita/despesa. Não houve influência (P>0,05) sobre a conversão alimentar e sobre o consumo de fibra em detergente neutro. Conclui-se que, nas condições deste experimento, é recomendável a substituição do volumoso pela casca de café melosa até o nível de42%(P<0,05).Item Determinação da degradabilidade In Situ das diferentes frações da casca do grão de três cultivares de café (Coffea arabica, L.)(Universidade Federal de Lavras, 1999-10-20) Teixeira, Maurílio Nelson Martins; Perez, Juan Ramon OlalquiagaCom o objetivo de avaliar o valor nutritivo e a degradábilidade ruminal da matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA) através da técnica de incubacão "in situ", foi conduzido um experimento no Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Lavras - MG. Foram utilizadas duas vacas não lactantes, da raça Jersey, providas de cânulas ruminais, nas quais foram incubadas amostras de diferentes frações da casca do grão de três cultivares de café. Aproximadamente 4,0 gramas de cada amostra foram colocadas dentro dos sacos de náilon, tamanho 12 x 9 cm, com porosidade de 55 n e incubadas no rumem nos seguintes tempos: 0; 1,5; 3,0; 4,5; 6,0; 12,0; 24,0; 48,0 e 96,0 horas. Os sacos foram introduzidos sucessivamente, do maior para o menor intervalo de tempo e retirados todos de uma só vez. Foram resfriados, lavados em máquina apropriada para lavagem de sacos, secos em estufa a 65° por 48 horas, pesados e analisados quanto a matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA). Observou-se que as frações da casca do grão de café apresentaram altos teores de matéria seca (MS), valores estes bastante semelhantes. O teor de proteína bruta (PB) fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA) das diferentes frações da casca do grão de café apresentaram variações elevadas, principalmente para a casca "melosa" e o pergaminho, com comportamento semelhante para os três cultivares. Foram observadas também variações elevadas quanto às degradabilidades potencial (DP) e efetiva (DE) para matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA), das diferentes frações da casca do grão de café. A DP para a matéria seca das diferentes frações da casca do grão de café apresentou valores elevados para a casca "melosa" e valores extremamente baixos para o pergaminho, sendo que o cultivar Mundo Novo apresentou os maiores índices de DE para a MS da casca "melosa". Notou-se também uma DP e uma DE para a PB da casca "melosa" do cultivar Mundo Novo os valores mais elevados. Os valores mais baixos observados de DP e DE para a PB foram para o pergaminho. A casca "melosa" dos três cultivares apresentaram bons índices de DP para a FDN e FDA, porém os resultados da DE para a FDN podem ser considerados muito baixos.Item Desempenho de animais suplementados a pasto na seca, utilizando casca de café(Universidade Federal de Lavras, 2002-07-26) Nascimento, Celso Gabriel Herrera; Andrade, Ivo Francisco deO experimento foi realizado na Fazenda Vitórinha, de propriedade da Fundação de Apoio ao Ensino, Pesquisa e Extensão - FAEPE, ligada à Universidade Federal de Lavras - UFLA, em Lavras, região sul do Estado de Minas Gerais. O experimento foi conduzido em uma pastagem de Brachiaria decumbens, vedada ao final do mês de Dezembro, com 14,8 ha e disponibilidade média de forragem de 7.658 kg de MS/ha. Foram utilizados 24 animais machos mestiços nelores castrados adquiridos de rebanhos comerciais da região, com peso vivo médio inicial de 367 kg. Os tratamentos consistiram em 4 níveis de substituição do milho desintegrado com palha e sabugo por casca de café (0%, 20%, 40% e 60%). A quantidade de suplemento a ser fornecido diariamente aos animais foi de 0,85% do peso vivo, sendo esta quantia calculada por animal e ajustada a cada 14 dias, após a realização as pesagens. O delineamento foi o de Blocos Casualizados (DBC), e os resultados foram interpretados estatisticamente, por meio de análises de variância e os tratamentos foram comparados através da análise de regressão considerando os níveis de suplementos. Para as análises estatísticas dos resultados foi utilizado o software estatístico SISVAR - (Sistema de Análise de Variância de Dados Balanceados). As análises de variância do ganho de peso médio diário e conversão alimentar mostraram-se significativas, revelando uma resposta linear (P As análises de variância do ganho de peso médio diário e conversão alimentar mostraram-se significativas, revelando uma resposta linear (P<0,05) e (P<0,01), respectivamente, em relação aos níveis de substituição do MDPS por casca de café. De acordo o experimento realizado, quanto maior o nível de substituição do MDPS por casca de café, menor foi o ganho de peso dos animais e pior foi a conversão alimentar. Todavia quando se levar em conta a relação receita: despesa, o nível de 20% de substituição do milho desintegrado com palha e sabugo (MDPS) por casca de café foi o mais indicado, por oferecer a melhor relação custo: beneficio.Item Casca de café melosa como fonte de fibra na ração de coelhos em crescimento(Universidade Federal de Lavras, 2001-10-08) Gomes, Fernanda Abreu; Falco, José EgmarDois experimentos foram conduzidos, para determinar a digestibilidade aparente dos nutrientes da casca de café melosa e avaliar o desempenho e características da caraça de coelhos da raça Nova Zelândia, em crescimento alimentados com rações contendo 0%, 5%, 10%, 15% e 20% de casca de café melosa no setor de Cunicultura do Departamento de Zootecnia da UFLA- Lavras – MG. O experimento de digestibilidade foi conduzido utilizando um delineamento em blocos casualizados com 2 blocos (animais) e 2 rações (basal e basal + 20% da casca de café melosa), sendo cada bloco constituído por 10 animais, onde cada animal representou a parcela experimental. No experimento de desempenho, os animais foram distribuídos segundo um delineamento em Blocos Casualizados em arranjo fatorial 5 x 2, sendo 4 blocos (faixas de peso) e 5 rações (0%, 5%, 10%, 15% e 20%) e sexos 9macho e fêmea) com 4 repetições, sendo cada repetição constituída de 1 animal. Os dados de digestibilidade dos nutrientes foram influenciados pelo alto teor de fibra bruta presente na casca de café melosa. Quanto aos resultados de desempenho não foram constatados efeitos (P>0,05) no consumo de ração total (CRT0, no ganho de peso total (GPT) e na conservação alimentar (CA) entre machos e fêmeas, entretanto, constatou-se com exceção da (CA0 melhorias (P>0,05) destas variáveis com o aumento da inclusão da casca de café melosa nas rações. Quanto às características de carcaça não foram observadas diferenças significativas (P>0,05) nos valores de rendimento de carcaça, rendimento das regiões lombar, torácica e cervical e rendimentos de membros posteriores. Entretanto, para o rendimento de membros anteriores foi verificado efeito (P<0,05) para interação níveis de casca de café melosa e sexo. Conclui-se que a casca de café melosa possui 64,57% de coeficiente de digestibilidade aparente da matéria seca. 68,52% de digestibilidade aparente da proteína bruta, 3000 Kcal/kg de energia digestível e de 2900 Kcal/kg de energia metabolizável (expresso na base de matéria natural). Sendo que a inclusão de até 20% de casca de café melosa nas rações propiciaram melhor desempenho e não influenciaram nas características de carcaças de coelhos em crescimento.Item O potencial do resíduo do café como fonte de geração de energia(Universidade Federal de Viçosa, 2022-08-26) Freitas, Caroline Piccoli Miranda de; Renato, Natalia dos Santos; Varejão, Eduardo Vinícius Vieira; Moreira, Renata Pereira LopesO Brasil é o maior produtor e exportador de café do mundo e o estado de Minas Gerais, o maior produtor do país. Contudo, o processamento do café gera uma grande quantidade de resíduos, uma vez que mais de 50% do fruto do café é descartado, além da geração de borra de café após seu processamento e uso. Assim, a valorização dessa matéria orgânica por meio de processos avançados se torna necessária. Deste modo, o objetivo deste estudo foi determinar o potencial energético da casca e da borra de café, através da pirólise catalítica de cloreto de zinco e cloreto de magnésio e não-catalítica da casca de café e da pirólise e liquefação hidrotermal da borra de café. Para isso, a borra e a casca de café foram caracterizadas através de análise termogravimétrica, análise imediata, análise elementar e análise de poder calorífico superior. Para a pirólise catalítica do café, foi realizada a adsorção de 30 g de casca de café com 10% de cloreto de magnésio e cloreto de zinco. A pirólise da casca de café foi realizada a temperaturas de 350 e 500°C para cada ensaio. O maior poder calorífico superior obtido pela fração orgânica do bio-óleo foi obtido para a pirólise da casca de café sem aporte de catalisadores a 500ºC (34,8 ±0,00 MJ kg-1). Em relação ao balanço de energia, o processo de pirólise catalítica a 350ºC (Relação do consumo de energia (RCE) = 0,84) gerou mais energia que consumiu em comparação com o processo de pirólise sem aporte de catalisador na mesma temperatura (RCE = 0,94). Logo, a pirólise de casca de café com MgCl 2 a 350ºC se apresentou como o processo mais eficiente para a geração de energia. Em uma segunda etapa, foi realizada a pirólise da borra de café com um teor de umidade inicial de 5,94 ± 0,11 b.u. nas temperaturas de 350 e 500°C. Já a liquefação hidrotermal da borra de café foi realizada a um teor de umidade inicial de 66,97 ± 0,48% b.u. e temperatura de 350°C. O rendimento do produto sólido foi maior para a pirólise a 350 ºC (38,33%) enquanto o do bio-óleo foi maior para a pirólise a 500 ºC (45,29%). Na liquefação hidrotermal observou-se um maior poder calorifico superior da fração orgânica do bio-óleo (37,30 MJ kg-1) e uma menor relação de consumo de energia (RCE=0,39) em relação aos outros ensaios, significando que esse processo gerou mais energia que consumiu quando comparado com o processo de pirólise. Logo, a liquefação hidrotermal se apresentou como o processo mais eficiente para a geração de energia. Dessa forma, tanto a casca de café quanto a borra de café são biomassas promissoras para a geração de energia através dos processos termoquímicos estudados. Palavras-chave: Liquefação hidrotermal. Pirólise. Casca de café. Borra de café. Catalisador. Coffea arábica.Item Estudo da casca de café como matéria prima em processos fermentativos(Escola de Engenharia de Lorena - Universidade de São Paulo, 2016-01) Freitas, Wagner Luiz da Costa; Silva, Silvio Silvério daO Brasil é um país com forte produção agrícola, produzindo anualmente uma grande quantidade de biomassa vegetal, proveniente de resíduos agroflorestais, como o bagaço de cana-de-açúcar, a casca de café, entre outros. As biomassas de origem vegetal são constituídas basicamente por frações de celulose, hemicelulose e lignina que encontram-se intimamente associadas dando origem a uma estrutura recalcitrante do vegetal. O presente estudo teve como objetivo contribuir para o emprego de uma nova matéria-prima, a casca de café, para obtenção de produtos com valor agregado. Foi analisado a composição química da casca de café para determinar os valores de compostos extrativos, celulose, hemicelulose, lignina e cinzas. Foi analisado também diferentes condições de pré- tratamento ácido e pré-tratamento alcalino, seguido de sacarificação, da casca de café. Os hidrolisados obtidos foram submetidos à fermentação pelas leveduras Scheffersomyces shehatae UFMG-HM 52.2 e Candida guilliermondii FTI 20037 para produção de etanol e xilitol, respectivamente e Saccharomyces cerevisiae 174 para produção de etanol pelos métodos SHF (Separate Hydrolysis and Fermentation) e SSF (Simultaneous Saccharification and Fermentation). A caracterização química da casca de café apresentou concentrações de 38,05% de compostos extrativos, 24% de celulose, 19% de hemicelulose, 13,68% de lignina e cerca de 0,36% em cinzas. As melhores condições de pré-tratamento ácido forneceram um hidrolisado com 31,35 g/L de xilose, 12,42 g/L de glicose, 1,25 g/L de ácido acético e pH de 0,8. A fermentação do hidrolisado ácido produziu 6,1 g/L de etanol, com um Yp/s de 0,27 g/g. A fermentação do hidrolisado hemicelulósico de casca de café para produção de xilitol apresentou valores de 2,82 g/L do produto, com um Yp/s de 0,16 g/g. A produção de etanol pelo método SHF a partir do hidrolisado enzimático da casca de café foi de 4,89 g/L nas primeiras 12 horas de fermentação, com Yp/s de 0,20 g/g. A fermentação pelo método SSF produziu 4,66 g/L de etanol, com um Yp/s de 0,17 g/g de etanol no período de 18 horas de fermentação. Frente a isto é possível concluir que a casca de café é uma biomassa com potencial para uso em processos biotecnológicos na produção de compostos com valor agregado como etanol e xilitol.