Anais de Resumos - 8º Seminário Integrado de Ensino, Pesquisa e Extensão De 14/05/2012 à 18/05/2012

A rota biológica para produção de ácido láctico (AL) é geralmente a preferida por fornecer um produto opticamente puro. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a biossíntese de AL por Lactobacillus amylovorus usando diferentes fontes de carbono (FC) e nitrogênio (FN) provenientes de resíduos agroindustriais, por meio de dois Delineamentos Composto Central Rotacional (DCCR), validar os modelos e avaliar a produção de AL em escala ampliada. A determinação dos parâmetros de temperatura de incubação (25, 37 e 42 ºC) e agitação (120 min-1 e sem agitação) foi conduzida em ensaios preliminares. O crescimento celular, produção de AL e consumo de substrato foram realizadas por Turbidimetria e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC), respectivamente. As células foram inoculadas a uma taxa de 10 % e cultivadas em frascos de Erlenmeyer (250 mL) contendo 100 mL de meio MRS por 96 h. Os ensaios preliminares revelaram que as condições mais favoráveis para a produção de AL foram de 37 ºC na condição estático. Para obter a máxima produção de AL foram realizados dois DCCR, variando as concentrações, as FC (melaço e amido) e FN (milhocina). Os delineamentos foram conduzidos sem agitação a 37 ºC em frascos de erlenmeyer com pH em evolução espontânea. Os resultados obtidos a partir dos delineamentos permitiram a escolha das melhores condições para realização do processo fermentativo. Com o uso de melaço como FC e milhocina como FN, a produção de AL variou entre 2,8 e 4,6 g L-1, sendo a condição mais favorável usando 40,0 g de melaço e 25,0 de milhocina. A produção de AL obtida com o uso de amido como FC e milhocina como FN variou entre 1,4 e 2,2 g L-1, sendo a melhor condição alcançada usando 40,0 g de amido e 40,0 g de milhocina. Por meio de cálculos que variaram as concentrações codificadas das FC e FN de -1,41 a + 1,41 foi possível validar os modelos experimentalmente. Como o valor obtido experimentalmente de ambos foi estatisticamente igual ao valor predito pelo modelo pode-se considerar o modelo válido para ambos os delineamentos. No ensaio em biorreator utilizando 40 g L-1 de melaço e 18,6 g L-1 de milhocina a 37 ºC, observou-se um crescimento exponencial na produção de AL entre 16 e 48 h de cultivo, estabilizando após este período, enquanto ocorreu um decréscimo no consumo de substrato até 56 h, sendo totalmente consumido. Com este ensaio foi alcançada uma produtividade em ácido láctico de 0,11 g L- 1h-1 e o fator de conversão foi de 1,43 g g-1e produtividade máxima de 0,14 g L-1 h-1.

Com o intuito de viabilizar um entendimento holístico dos impactos causados pelas atividades antrópicas das cidades no meio ambiente, foi desenvolvido um jogo de estratégia para a construção de uma cidade em que devem ser considerados aspectos populacionais, econômicos, sociais e ambientais. Durante a aplicação do jogo são formadas equipes de até 8 estudantes, que tem como objetivo principal construir uma cidade ideal, com economia forte, igualdade social e respeito ao meio ambiente, características formadoras do tripé do Desenvolvimento Sustentável. Os materiais fornecidos são: a) manual de instruções; b) placa de isopor em que está pintada uma área geográfica com um recurso hídrico desembocando em um estuário; c) modelos de atividades econômicas impressos; d) lã para construção de rodovias; e) tesoura e f) alfinetes. De posse dos materiais, os estudantes dispõem de 30 a 50 minutos pra planejar e montar a sua cidade. Numa segunda etapa, os estudantes fazem um revezamento de cidades, para avaliar os pontos positivos e negativos das cidades vizinhas, como se fosse uma auditoria. As equipes dispõem de 10 minutos para a realização dessa etapa. Na terceira etapa, as equipes apresentam suas cidades “perfeitas” e ao final de cada apresentação a equipe de auditoria faz suas inferências. Para o fechamento do processo, o professor faz as complementações necessárias para o entendimento do conteúdo objetivado pela aula, finalizando assim a síntese. Os temas trabalhados até o momento nas turmas de graduação em Engenharia Ambiental e Biologia Marinha foram gestão ambiental e toxicologia ambiental, respectivamente. Na turma de Pós-Graduação em Planejamento e Gestão Ambiental foi tratado o tema de controle de poluição das águas. A metodologia de ensino apresentou-se motivadora para os estudantes e com repercussão acentuada na construção do conhecimento acerca dos impactos causados pelas cidades ao meio ambiente, pois são utilizados todos os conhecimentos prévios das equipes para o desenvolvimento das cidades e posteriormente para o processo de auditoria.

O Brasil é o maior produtor mundial de palmito e possui o maior mercado consumidor deste produto. No entanto, a produção e a industrialização de palmito gera uma grande quantidade de resíduos, que devem ser tratados adequadamente a fim de reduzir os problemas ambientais e contribuir para o desenvolvimento sustentável das regiões produtoras. Vários estudos da viabilidade de aplicação de resíduos lignocelulósicos como substrato à produção de cogumelos, evidenciaram sua aplicabilidade. Os fungos do gênero Pleurotus, por possuírem a capacidade de realizar a bioconversão de resíduos agrícolas, podem utilizá-los como substratos e produzir corpos frutíferos comestíveis, altamente palatáveis, saborosos, nutritivos e com elementos medicinais importantes. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de Pleurotus ostreatus, em cultivo sólido, utilizando resíduos do cultivo do palmito pupunha, bainha de pupunheira, folhas de pupunheira e a mistura de bainha e folhas na proporção (1:1), como substrato. Variou-se a fração de inóculo em 5, 10 e 20% e a fração de suplemento (farelo de arroz) em 2, 5 e 10%, através de planejamentos experimentais 2². Para o substrato bainha de pupunheira, a condição com 20% de inóculo e 2% de farelo de arroz foi a que favoreceu o rendimento (57,1%), a eficiência biológica (6,16%) e a perda de matéria orgânica (42,8%). O substrato composto somente por folhas de pupunheira utilizando 20% de inóculo e 2% de farelo de arroz apresentou rendimento de 38,2%, eficiência biológica de 5,03% e perda de matéria orgânica de 22,5%. As folhas e bainha utilizadas como substrato na proporção (1:1) com 5% de inóculo e 2% de farelo de arroz proporcionaram 42,2%, 4,2% e 27,8% de rendimento, eficiência biológica e perda de matéria orgânica, respectivamente.

A bananicultura tem se destacado como uma das maiores produtoras de resíduos vegetais, sendo o pseudocaule da bananeira responsável pela maior parte dessa biomassa. Nos últimos anos, o Brasil produziu cerca de 7,2 milhões de t/ano de bananas gerando, aproximadamente, 21,6 milhões de t/ano de pseudocaule residual. O seu aproveitamento econômico, além de permitir a criação de uma fonte alternativa de energia, pode agregar valor à matriz produtiva da banana. Neste trabalho foi avaliada a potencialidade do emprego do pseudocaule da bananeira nanica (Musa Canvendischii) como substrato da fermentação alcoólica visando à obtenção de etanol de 2ª geração. Foram estimados os rendimentos em açúcares totais, AT (glicose, frutose, sacarose), obtidos nos processos de hidrólise ácida (H₂SO₄ 2 % m/m, 120 ºC, 30 min) e enzimática (uso de enzimas Novozymes®, nas condições operacionais recomendadas pela empresa) e os respectivos valores de rendimento, eficiência e produtividade em bioetanol resultantes da fermentação alcoólica. Os ensaios de hidrólise foram realizados em frascos Erlenmeyer de 250 ml, agitados (120 min^-1), contendo 100 mL de volume de trabalho e 11,75 g/L de massa seca de substrato. Três diferentes rotas de operação foram avaliadas empregando o substrato em diferentes condições físicas: (1) in natura, (2) com tratamento prévio com NaOH 1% m/m, (3) com tratamento prévio com NaOH 3% mm. Os ensaios de fermentação (30 ºC, pH 4,5, 150 rpm^-1) foram conduzidos em biorreator de bancada com volume de trabalho de 2 L. Como inoculo de fermentação foi empregado 20 % v/v de suspensão microbiana contendo Saccharomyces cereviase previamente cultivo em meio líquido sintético com 20 g/L de glicose. O maior rendimento em AT (74,1±11,4 %) foi observado na hidrólise enzimática do pseudocaule previamente tratado com NaOH 1%. Este valor foi da ordem de 186 % superior ao melhor resultado alcançado nos ensaios de hidrólise ácida (25,85%, com NaOH 3%) e foi 23 vezes maior do que o valor máximo obtido com o uso do substrato in natura (3,2 %). Nos ensaios de fermentação foi obtido rendimento máximo da ordem de 0,31 g etanol/g massa seca de substrato, com produtividade em etanol de 0,90 g/(L.h) e eficiência do processo de 61%. Esses resultados comprovam a potencialidade do uso do pseudocaule como substrato da fermentação alcoólica; porém, novos experimentos precisam ser realizados para otimização do processo produtivo visando, principalmente, o aumento da concentração máxima de etanol até então obtida no caldo fermentado (5 g/L).

A maior parte de toda a energia consumida no mundo é proveniente de fontes limitadas como o petróleo e possuem previsão de esgotamento no futuro próximo. Por este motivo a produção de biocombustíveis tem crescido nos últimos anos, motivada especialmente pela possibilidade do emprego de matérias-primas como trigo, cana-de-açúcar, óleos vegetais e amido. Porém, a manufatura deste ainda tem sido influenciada por fatores como o custo de determinadas etapas, escala de produção, impactos ambientais e a própria competição pela matéria-prima quando está direcionada à alimentação. Por outro lado, o Brasil gera elevadas quantidades de resíduos agroindustriais uma vez que é um dos maiores produtores agrícolas do mundo. Neste sentido, o uso de resíduos lignocelulósicos na produção de bioetanol, como o bagaço da cana e rejeitos do cultivo da banana, vem sendo bastante explorado. No contexto do processo produtivo, a etapa de recuperação normalmente é realizada em processos de destilação. Este processo é bem estabelecido para o etanol obtido a partir da cana-de-açúcar, e diversas propostas buscam a redução do custo desta etapa, especialmente o energético. Também, muitos esforços são direcionados para a produção industrial do etanol biocombustível em grandes volumes e pouco se avalia a purificação deste para diversos usos, que exigem menor quantidade ou até mesmo para manufatura de bebidas alcóolicas. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a recuperação em pequena escala do bioetanol produzido a partir de resíduos da bananicultura empregando-se uma coluna de destilação a batelada. Duas condições operacionais que influênciam na separação foram avaliadas primeiramente com a mistura binária de etanol e água: razão de refluxo e quantidade de calor fornecido. Para tanto, testes foram realizados em uma coluna de vidro com 8 estágios, recheada com anéis raschig. Foram conduzidos ensaios aplicando-se carga máxima de 698 W, 70% e 85% deste valor, e em seguida, razões de refluxo (R/D) nula, 1:2, 1:1 e 2:1. A melhor condições obtida foi com a potência máxima e maior razão de refluxo (2:1). Nesta condição foram conduzidos novos ensaios com caldo obtido a partir da fermentação. A composição máxima obtida de etanol no destilado foi de 67%, menor que 93% obtido com a mistura padrão. No entanto, este resultado é promissor visto que normalmente obtêm-se valores inferiores a estes em destilarias utilizando-se uma única coluna.

A Gestão da Produção (GP) se dedica ao planejamento, direção, organização e controle dos recursos necessários para a produção e entrega de produtos e serviços que atendam as necessidades dos clientes de uma empresa. Atualmente a GP tem uma abordagem estratégica que garanta produtos e serviços que agreguem valor ao cliente e obtenção de vantagens competitivas. A crescente integração entre fornecedores e clientes faz com que a GP evolua de uma visão centrada nos processos internos da empresa para uma visão sistêmica que leve em conta a cadeia formada por fornecedores e clientes. Dentro desta perspectiva, os Sistemas de Informação e a Tecnologia da Informação (SI/TI) passam a ser importantes ferramentas na automação e controle das operações, no suporte ao processo decisório e na obtenção de vantagens competitivas. O objetivo deste projeto é avaliar a utilização e a gestão de Sistemas de Informação e Tecnologia da Informação na Gestão da Produção em empresas da Região de Joinville-SC. A primeira etapa consistiu de uma pesquisa bibliográfica com o objetivo de caracterizar o "estado da arte" sobre a utilização e a gestão de Sistemas de Informação e Tecnologia da Informação na Gestão da Produção. A segunda etapa compreende um levantamento amostral ou survey com o intuito de caracterizar o perfil das empresas no que diz respeito a utilização dos Sistemas de Informação e da Tecnologia da Informação na Gestão da Produção e as práticas de Gestão de Sistemas de Informação e Tecnologia da Informação pelas empresas pesquisadas. Um levantamento amostral caracteriza-se pela análise estatística de dados coletados por meio de questionários que apresentam perguntas classificadas pelas categorias de análise a serem investigadas. Uma das limitações dos levantamentos amostrais é a baixa taxa de retorno dos questionários. Atualmente cresce a utilização da WEB na aplicação destes questionários, buscando aumentar a taxa de retorno. No âmbito do projeto PUSIG, pretende-se empregar uma ferramenta on-line para a aplicação dos questionários. A ferramenta está sendo desenvolvida por um estudante de iniciação científica sob a orientação do coordenador do projeto. O desenvolvimento está sendo realizado com base na metodologia Unified Process. Os resultados esperados do projeto dizem respeito a um diagnóstico da utilização e gestão dos Sistemas de Informação e da Tecnologia da Informação na Gestão da Produção. Os resultados permitirão a proposição de projetos que visem a melhoria da Gestão da Produção através de melhores práticas de Gestão de Sistemas de Informação e Tecnologia da Informação.

A água é um recurso natural limitado, dotado de valor econômico, ao mesmo tempo em que é um bem de domínio público. Ou seja, este bem valioso deve ser proporcionado a toda a sociedade para os mais diversos usos, usos que em muitas vezes entram em conflito. Então surge um desafio: como realizar a gestão dos recursos hídricos proporcionando o uso múltiplo das águas? Na tentativa de solucionar este problema surgem os comitês de bacia, para proporcionar uma gestão dos recursos hídricos descentralizada e com a participação do Poder Público, dos usuários e das comunidades.Para que os comitês possam promover o debate das questões relacionadas a recursos hídricos e arbitrar sobre os conflitos relacionados aos recursos hídricos é imprescindível conhecer a sua área de atuação: a bacia hidrográfica. Cada bacia hidrográfica é diferente uma da outra, com distintos cursos de água, vegetação, relevo, clima, ação antrópica e aspectos socioeconômicos. Então se faz necessário, além de levantamento e atualização constante de dados, estudos que levem a conhecer o comportamento da bacia para conseguir arbitrar de forma igualitária sobre os conflitos relacionados ao uso da água, e sua preservação.O programa de extensão de Assessoria Técnico-Científica ao Comitê de Gerenciamento das Bacias Hidrográficas do Rio Cubatão Norte e Cachoeira auxilia o Comitê de Bacia dos Rios Cubatão e Cachoeira (CCJ) em coletas mensais de qualidade de água, assim como a análise técnica destes dados, além de ações de educação ambiental, e levantamentos de dados socioeconômicos das bacias de atuação do Comitê. Através do programa de extensão é possível desenvolver um trabalho de caráter técnico-científico, diferenciando o CCJ, visto que na atual conjuntura brasileira ainda existem muitos comitês com um caráter predominantemente político. No que diz respeito à educação ambiental, no ano de 2011 cerca de 500 pessoas foram atendidas pelo programa desde a educação infantil até educação de jovens e adultos.

O uso de resíduos do cultivo de banana para produção de bioetanol vendo sendo avaliado buscando produção sustentável e de baixo custo. Dentre as etapas de produção, a recuperação deste produto por destilação é um desafio devido aos custos e gastos energéticos elevados. Neste contexto, o processo de separação por pervaporação apresenta muitas vantagens em relação a outros como a destilação, devido a sua simplicidade de operação, necessidade de quantidades inferiores de energia, entre outros. Além de reduzir a inibição do etanol na etapa de produção, pode substituir uma etapa de concentração deste, necessária na recuperação devido à presença deste álcool em pequenas quantidades no caldo. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar recuperação do etanol obtido a partir de resíduos da bananicultura em membrana hidrofóbica de polidimetilsiloxano (PDMS). Foram realizados testes com uma mistura padrão de etanol e água e com o caldo fermentado de banana visando avaliar diferentes condições operacionais, assim como, o a influência do pré-tratamento (microfiltração) da mistura. Para isso, uma unidade de pervaporação foi montada utilizando vácuo e nitrogênio líquido para condensação do permeado. Módulos contendo membranas com diferentes áreas foram empregadas (0,008 m² e 0,04 m²). Foram avaliados os efeitos da vazão, concentração e temperatura de alimentação, bem como temperatura de condensação e pressão de permeado no processo. Os testes realizados com mistura padrão identificaram as melhores condições de operação dentre as empregadas. Estes resultados foram comparados com os obtidos na pervaporação do caldo fermentativo. Observou-se que o fluxo de permeado aumenta com o incremento da concentração de etanol na alimentação enquanto que a seletividade diminui. Porém, para o caso específico do bioetanol produzido a partir de resíduos lignocelulósicos, obteve-se um incremento de aproximadamente 20% na seletividade, 75% na concentração mássica de etanol no permeado comparado à mistura padrão. Em relação ao pré-tratamento, observou-se que a microfiltração do caldo demonstrou-se mais atrativa à centrifugação, pois foi obtido um incremento de 26,4% para o fator de enriquecimento, 32% para a concentração mássica de etanol permeado e 32,5% para a seletividade. Dessa forma, a utilização do processo de pervaporação para recuperação do bioetanol do caldo fermentativo produzido a partir de resíduos lignocelulósicos do cultivo de banana demonstrou-se uma alternativa bastante atrativa em relação a métodos clássicos como a destilação.