Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação
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A Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - PRPPG/UFVJM - tem a finalidade de apreciar, coordenar, auxiliar, deliberar e homologar as atividades de Pesquisa, Pós-Graduação e inovação da Instituição. A PRPPG possui um orgão de deliberação denominado Conselho de Pesquisa e Pós-Graduação - CPPG. A "Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação" é constituída pela Diretoria de Pesquisa e pela Diretoria de Pós-Graduação no campus sede da UFVJM e pelas diretorias de Pesquisa e de Pós-Graduação dos campi fora de sede.
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Item Nanocompósitos obtidos da farinha da amêndoa reforçados com nanofibras de celulose isoladas a partir do tegumento da manga (Tommy Atkins)(UFVJM, 2023) Onnis, Isabela Costa; Molina, Franciele Maria Pelissari; Silveira, João Vinícios Wirbitzki da; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)O crescente aumento da quantidade de resíduos gerados pelas agroindústrias e o acúmulo de lixo não-biodegradável são um dos grandes problemas ambientais enfrentado pelas nações, sendo a indústria de alimentos uma das grandes responsáveis pela geração do elevado volume de resíduos, decorrentes da produção, preparação e consumo de alimentos. Uma alternativa para diminuir os resíduos agroindustriais, é a sua utilização para o desenvolvimento de nanomateriais, uma vez que, adicionados à polímeros compatíveis eles podem aprimorar drasticamente as propriedades dos nanocompósitos resultantes. Esses materiais possuem uma alta relação superfície-volume e interação interfacial devido às suas dimensões nanométricas, originando materiais com alta resistência mecânica, estabilidade térmica e condutividade elétrica. A nanocelulose é um nanomaterial que tem despertado muito interesse ao longo da última década devido às suas propriedades únicas, associadas à dimensão nanométrica. O processamento industrial da manga resulta na geração de grande quantidade de resíduo, casca e semente, que corresponde aproximadamente 35% do fruto, sendo muitas vezes descartados no meio ambiente. Dentre os diversos tipos de resíduos agroindustriais, o tegumento da manga se destaca como um material com elevado teor lignocelulósico e a amêndoa da manga é rica em amido, ambos materiais, quando combinados, apresentam alto potencial para produção de nanocompósitos. Com base nessas propriedades, o presente projeto realizou a extração de nanofibras de celulose a partir do tegumento da manga pelo método de hidrólise ácida, empregando ácido sulfúrico a uma concentração de 1%. A análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou que os tratamentos químicos foram eficazes no isolamento de fibras do tegumento da manga em escala nanométrica, uma vez que o valor do diâmetro médio encontrado foi equivalente a 131,0 nm. Além disso, observou-se a remoção progressiva dos compostos amorfos ao longo dos tratamentos. O resultado do potencial zeta, equivalente a -14,3 mV, sugere que a atração entre as partículas é maior do que a repulsão, o que pode levar à formação aglomerados na suspensão. O índice de cristalinidade aumentou durante o tratamento químico do farelo do tegumento da manga, passando de 39,4% para 56,3% após o tratamento alcalino, 57,4% após o primeiro branqueamento, 66,7% após o segundo branqueamento e 69,6% após a hidrólise ácida. As nanofibras de celulose extraídas do tegumento da manga foram isoladas e aplicadas na concentração de 5% e 10%, na fabricação de nanocompósitos, que foram produzidos a partir da farinha da amêndoa da manga. Logo em seguida esses filmes foram caracterizados onde apresentaram aumento na tensão na ruptura, módulo de Young e opacidade, e uma redução na elongação. A adição de nanofibras de celulose reduziu significativamente o teor de umidade e a densidade dos nanocompósitos, aumentou a espessura e não alterou significativamente a solubilidade. Através da análise (MEV), observou uma superfície mais densa no filme controle, e nos filmes com adição de nanocelulose observou uma aderência satisfatória das nanopartículas à matriz polimérica. O filme com adição de 10% de nanocelulose apresentou aumento no índice de cristalinidade (38,5%) comparado ao filme controle (6,0%). Desta forma, o isolamento de nanopartículas obtidas a partir do resíduo do processamento da manga, e aplicação na produção de um filme biodegradável, promove o aproveitamento de um recurso renovável e abundante, ao mesmo tempo em que possibilita a exploração das propriedades da celulose para desenvolver materiais avançados.Item Adaptação de linhagens de leveduras fermentadoras de pentoses em hidrolisado de torta de girassol para produção de bioetanol(UFVJM, 2022) Pontes, Rafaela Paula Carvalho; Pantoja, Lílian de Araújo; Santos, Alexandre Soares dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Pantoja, Lílian de Araújo; Silva, José Izaquiel Santos da; Santos, Ricardo Salviano dos; Silva, Silvana de QueirozA produção de bioetanol lignocelulósico é um processo capaz de agregar valor a resíduos agroindustriais. A torta de girassol, proveniente da extração do óleo das sementes do girassol também pode se beneficiar deste processo. No entanto, esta biomassa precisa ser submetida a uma hidrólise para liberação dos açúcares fermentescíveis, podendo gerar inibidores (furanos, compostos fenólicos e ácidos alifáticos) capazes de interferir negativamente no processo da fermentação alcoólica, diminuindo o rendimento do processo. Neste contexto, este estudo teve por objetivo adaptar as linhagens de leveduras não convencionais Candida akabanensis UFVJM-R131 e Candida orthopsilosis UFVJM-4G, capazes de fermentar açúcares C5 e C6, à condição do hidrolisado da torta de girassol obtido por hidrólise com H2SO4 diluído. As linhagens foram submetidas à identificação morfológica para fins de autenticação. A torta de girassol foi preparada em laboratório por extração do óleo das sementes com solvente e caracterizada quimicamente. Os principais componentes do hidrolisado ácido da torta de girassol foram determinados cromatograficamente. O processo de adaptação evolutiva das linhagens estudadas foi realizado através de fermentações sucessivas em meios contendo diferentes concentrações da fração solúvel do hidrolisado (25%-100% v/v), seguido de isolamento das leveduras. Os processos fermentativos com as leveduras adaptadas foram conduzidos em meio contendo 100% de hidrolisado e monitorados quanto à viabilidade celular, crescimento microbiano, consumo dos açúcares, teor de etanol, produtividade volumétrica, rendimento de etanol e eficiência fermentativa. Os ensaios morfológicos macro e microscópicos permitiram constatar a pureza das culturas estudadas. O hidrolisado mostrou a presença de compostos tóxicos como 5-hidroximetilfurfural (0,30±0,02 g L-¹), furfural (0,01±0,01 g L-¹) e ácido acético (3,81±0,21 g L-¹). A levedura Candida akabanensis UFVJM-R131 demonstrou ser resiliente no ambiente do hidrolisado, não havendo alteração significativa do comportamento fermentativo pós adaptação, e apresentou YP/S de 0,43±0,10 g g-¹ e QP de 0,35±0,01. A levedura Candida orthopsilosis UFVJM-4G adaptada em 50% de hidrolisado demonstrou melhora na produtividade volumétrica que foi de 0,32±0,04 para 0,42±0,01 g L-¹ h-¹ e melhora no rendimento de etanol, onde o valor passou de 0,34±0,03 para 0,50±0,02 g g-¹.Item Nanocompósitos de amido reforçados com nanofibras de celulose isoladas a partir da casca de fruta-de-lobo (Solanum lycocarpum A. St.-Hill)(UFVJM, 2021) Souza, Amanda Lélis de; Pelissari, Franciele Maria; Carneiro, Guilherme; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Pelissari, Franciele Maria; Oliveira, Wellington da Silva; Fai, Ana Elizabeth CavalcanteO consumo de frutas tem aumentado com a crescente conscientização do consumidor por uma dieta nutritiva e equilibrada. A produção e o processamento de frutas aumentaram muito, assim como as perdas na forma de resíduos (subprodutos). Dentre os subprodutos mais comumente encontrados destacam-se as cascas, os bagaços e as sementes, que são descartados na maioria das vezes. A utilização de resíduos proveniente do processamento das frutas representa uma alternativa com alto potencial para o desenvolvimento de novos materiais. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo estudar o potencial do amido e de nanopartículas de celulose obtidas a partir da fruta-de-lobo (Solanum lycocarpum A. St.-Hill) na elaboração de filmes biodegradáveis. Dispondo do aproveitamento integral da lobeira serão desenvolvidos os nanocompósitos. A casca da fruta-de-lobo (subproduto do processamento da fruta) foi utilizada para a obtenção de nanofibras de celulose (NCs), empregando ácido sulfúrico (0,1, 1 e 10%) na última etapa do tratamento químico (hidrólise ácida). A análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou que os tratamentos foram eficazes no isolamento de fibras de casca de fruta-de-lobo em escala nanométrica. Todas as nanofibras obtidas apresentaram características semelhantes quando comparadas ao farelo de fruta-de-lobo, indicando que as identidades químicas e os grupos funcionais das NCs foram mantidos. O estudo do índice de cristalinidade demonstrou que o tratamento químico favoreceu a hidrólise dos componentes amorfos, no entanto a utilização de altas concentrações de ácido sulfúrico (≥ 1%) pode ter acarretado danos aos cristais de celulose. As análises térmicas revelaram que as NCs produzidas exibiram propriedades térmicas mais estáveis. Filmes à base de amido de fruta-de-lobo incorporados de NCs (5% p/p) foram produzidos pelo método de casting e os efeitos da adição desses agentes de reforço nas propriedades dos nanocompósitos resultantes foram investigados. As NCs se apresentaram homogeneamente dispersas na matriz de amido. A presença das nanopartículas melhorou a estabilidade térmica dos filmes. Os nanocompósitos produzidos exibiram aumento significativo na tensão na ruptura, módulo de Young e opacidade e redução no teor de umidade com a adição das NCs (p < 0,5). Já as propriedades de espessura, densidade e solubilidade em água não apresentaram diferença significativa nos resultados (p ≥ 0,05). As NCs isoladas com concentração de ácido sulfúrico 0,1% têm potencial para serem utilizadas como agentes de reforço em filmes à base de biopolímero, uma vez que seu nanocompósito (F0.1) obteve maior resistência mecânica (tensão na ruptura = 7,45 MPa e módulo de Young = 471,57 MPa). Essa pesquisa possui um caráter inovador, uma vez que não há relatos na literatura sobre o emprego de nanofibras de celulose isoladas de cascas de lobeira em matriz polimérica à base de amido da própria fruta. Ademais, a produção de filmes biodegradáveis a partir de resíduos proveniente do processamento da fruta mostra-se uma alternativa interessante para o aproveitamento da casca de fruta-de-lobo, oferecendo benefícios em termos de sustentabilidade.Item Fermentação do hidrolisado ácido hemicelulósico da torta de dendê (Elaeis guineensis) tratado com diferentes métodos de destoxificação(UFVJM, 2016) Brito, Philipe Luan; Santos, Alexandre Soares dos; Pantoja, Lílian de Araújo; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Santos, Alexandre Soares dos; Aquino, Sérgio Francisco de; Veloso, Ronnie Von dos SantosNas últimas décadas tem se intensificado o estudo de estratégias que proporcionem melhores rendimentos em etanol a partir do uso de biomassas lignocelulósicas. Neste trabalho foi utilizado o resíduo agroindustrial do processo de beneficiamento do óleo do dendê (Elaeis guineensis) para obtenção de um hidrolisado ácido hemicelulósico para posterior fermentação. O hidrolisado foi obtido através da utilização de ácido sulfúrico diluído o qual se mostrou eficiente na solubilização da hemicelulose. Três métodos de destoxificação dos inibidores foram testados dentre os quais se destacaram os tratamentos por carvão ativado e a combinação do tratamento empregando overliming e carvão ativado, com remoção de compostos fenólicos, furfural e 5-hidroximetilfurfural acima de 90% do hidrolisado. As linhagens de Scheffersomyces stipitis NRRLY 1214 e NRRLY 7124 apresentaram os maiores valores de etanol, com valores correspondentes de 6,2 e 6,13 g L-1, no meio destoxificado por overliming com suplementação. Estas linhagens, neste mesmo meio, alcançaram as maiores taxas de Yp/s (0,32 e 0,33) e Ef (64,46 e 64,89%). Os dados obtidos corroboram que as linhagens estudadas apresentam potencial para a fermentação da fração hemicelulósica da torta de dendê. O uso de meio de hidrolisado ácido da torta de dendê, sem suplementação, se mostra inviável nas condições testadas, pois reflete em valores insignificantes de etanol. Os dados obtidos contribuirão de forma positiva no aproveitamento de resíduos agroindustriais, bem como para os avanços na área de obtenção de etanol de segunda geração.Item Fermentação do hidrolisado ácido hemicelulósico da torta de dendê (Elaeis guineensis) tratado com diferentes métodos de destoxificação(UFVJM, 2016) Brito, Philipe Luan; Santos, Alexandre Soares dos; Pantoja, Lílian de Araújo; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Santos, Alexandre Soares dos Santos; Aquino, Sérgio Francisco de; Veloso, Ronnie Von dos SantosNas últimas décadas tem se intensificado o estudo de estratégias que proporcionem melhores rendimentos em etanol a partir do uso de biomassas lignocelulósicas. Neste trabalho foi utilizado o resíduo agroindustrial do processo de beneficiamento do óleo do dendê (Elaeis guineensis) para obtenção de um hidrolisado ácido hemicelulósico para posterior fermentação. O hidrolisado foi obtido através da utilização de ácido sulfúrico diluído o qual se mostrou eficiente na solubilização da hemicelulose. Três métodos de destoxificação dos inibidores foram testados dentre os quais se destacaram os tratamentos por carvão ativado e a combinação do tratamento empregando overliming e carvão ativado, com remoção de compostos fenólicos, furfural e 5-hidroximetilfurfural acima de 90% do hidrolisado. As linhagens de Scheffersomyces stipitis NRRLY 1214 e NRRLY 7124 apresentaram os maiores valores de etanol, com valores correspondentes de 6,2 e 6,13 g L-1, no meio destoxificado por overliming com suplementação. Estas linhagens, neste mesmo meio, alcançaram as maiores taxas de Yp/s (0,32 e 0,33) e Ef (64,46 e 64,89%). Os dados obtidos corroboram que as linhagens estudadas apresentam potencial para a fermentação da fração hemicelulósica da torta de dendê. O uso de meio de hidrolisado ácido da torta de dendê, sem suplementação, se mostra inviável nas condições testadas, pois reflete em valores insignificantes de etanol. Os dados obtidos contribuirão de forma positiva no aproveitamento de resíduos agroindustriais, bem como para os avanços na área de obtenção de etanol de segunda geração.