Search

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2021-09-25T22:48:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) João_Pedro_Soares_Falson.pdf: 1038928 bytes, checksum: 26368988a3f33adb71b6959f480fe40a (MD5) Made available in DSpace on 2021-09-27T12:43:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 João_Pedro_Soares_Falson.pdf: 1038928 bytes, checksum: 26368988a3f33adb71b6959f480fe40a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2021-07-21 Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Na bovinocultura de leite e corte, o uso de silagens de dieta total vem aumentando consideravelmente nos últimos anos, estratégia esta que permite a utilização de subprodutos (especialmente àqueles de alta umidade) oriundos de cadeias agroindustriais. Sendo assim, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar o efeito da inclusão de diferentes doses de torta de oliva (TO) sobre o processo fermentativo, composição química e estabilidade aeróbia de silagens de total mixed ration (TMR). Secundariamente, o trigo foi avaliado como base para constituir uma TMR. Avaliaram-se os seguintes tratamentos: silagem de trigo exclusiva e silagens de TMR compostas de diferentes doses de TO (0, 5, 10 e 20% com base na matéria seca; nomeados como TMR0, TMR5, TMR10 e TMR20, respectivamente). Foram utilizados mini-silos experimentais com capacidade de 2,5 L, os quais ficaram fechados por 97 dias. Após a abertura dos silos, a estabilidade aeróbia das silagens foi avaliada por 10 dias. O delineamento utilizado no experimento foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições (silos experimentais) por tratamento. Quatro contrastes ortogonais foram testados, como segue: (i) Trigo vs. TMR; (ii) SO vs. CO (TMR sem torta de oliva contra TMRs com torta de oliva); (iii) 5TO vs. 10TO; e 10TO vs. 20TO. Após correções dos teores de matéria seca (MS) nos ingredientes, as doses de TO preconizadas antes do experimento, de fato, foram: 0, 4, 8 e 17%. As perdas de MS foram maiores nos tratamentos contendo TO (SO = 1,39% da MS e TO = 2,63% da MS; P = 0,05). A inclusão de TO não aumentou a produção de efluentes (média geral = 9,38 kg/t matéria fresca; P = 0,66). A estabilidade aeróbia, deterioração aeróbia, taxa de aquecimento e perdas de MS após exposição das silagens de TMR ao oxigênio não foi afetada (P > 0,05) pela inclusão de TO. A silagem de trigo apresentou baixa perda de MS (1,43% da MS), estabilidade aeróbia superior a 80 horas e boa composição química (proteína bruta = 11,1% da MS e fibra em detergente neutro = 51,8% da MS). Considerando-se que atualmente a TO é um problema para a cadeia olivícola e há a necessidade de encontrar-se um destino para este subproduto, conclui-se com base nos dados deste experimento que a TO pode ser incluída em uma TMR até 17% com base na MS. Adicionalmente, a planta de trigo pode ser utilizada para silagem exclusivamente, bem como forragem base de uma TMR Most recently, the use of total mixed ration (TMR) silage on dairy and beef cattle system has increased. Ensiling TMR allows the use of by-products (especially those with high moisture) from agro-industrial chains on livestock production. Therefore, the main objective of this study was to evaluate the effect of the inclusion of different doses of crude olive cake (OC) on the fermentation process, chemical composition and aerobic stability of TMR silages. Secondarily, wheat forage was assessed as a basis for constituting a TMR. The treatments examined were produced as follow: exclusive wheat silage and TMR silages composed of different doses of OC (0, 5, 10 and 20%, as dry matter (DM) basis; the treatments were named as TMR0, TMR5, TMR10 and TMR20, respectively). Laboratory silos (PVC tubes with a capacity of 2.5 L) were used and they remained closed for 97 days. After the silos were opened, the aerobic stability of the silages was evaluated for 10 days. The experiment was carried out under a completely randomized design, with four replications (laboratory silos) per treatment. Four orthogonal contrasts were tested, as follows: (i) Wheat vs. TMR; (ii) SO vs. OC (TMR without olive cake versus TMRs with olive cake); (iii) 5OC vs. 10OC; and 10OC vs. 20OC. The OC doses determined prior to begin the experiment were correct for the DM content of each ingredients and, indeed, the OC doses used in the current study were 0, 4, 8 and 17% (on DM basis). The DM losses were greater in the TMR silages containing OC (SO = 1,39% DM and OC = 2,63% DM; P = 0.05). The inclusion of OC did not increase effluent production (general average = 9.38 kg/t fresh matter; P = 0.66). Aerobic stability, aerobic deterioration, heating rate and DM losses after the exposure of TMR silages to oxygen were unaffected (P > 0.05) due to inclusion of OC. Wheat silage had low DM loss (1.43% of DM), aerobic stability higher than 80 hours and good chemical composition (crude protein = 11.1% of DM and neutral detergent fiber = 51.8% of DM). Currently, the OC is a problem for the olive production chain and therefore, it is needed to find a suitable fate for this by-product. In this regard and based on the data from this experiment, it is concluded that a OC can be included in a TMR up to 17% based on DM. Additionally, the wheat forage can be used for silage production either exclusively or as based-forage for a TMR.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto. Um resíduo lignocelulósico produzido em grande quantidade no Brasil é o bagaço de oliva gerado durante a extração do azeite. Estima-se que para cada tonelada de azeitona processada sejam gerados 800 kg do resíduo. Com o intuito de inserir a indústria do azeite nos propósitos da economia circular biobaseada, o presente trabalho investigou a produção de ácidos graxos voláteis (AGVs) a partir da fermentação do bagaço de oliva pré-tratado hidrotermicamente. Nessa perspectiva, as condições experimentais do pré-tratamento hidrotérmico (PTH) do bagaço de oliva foram definidas por meio do planejamento experimental Doehlert, cujas variáveis independentes avaliadas foram temperatura (80 a 200 ºC) e tempo (30 a 100 min). Três condições de PTH (C1: 125ºC, 53min; C2: 161ºC, 62min; C3: 191ºC, 83min) foram selecionadas por meio da ferramenta desejabilidade do programa Statistica® para produzir substratos para a fermentação acidogênica em fase líquida (DA- L), semissólida (DA-Ss) e sólida (DA-S). Logo, a fração sólida (FS), a fração líquida (FL) e a mistura do bagaço bruto (B) pré-tratado foram avaliadas como substratos potenciais para acidificação durante a digestão anaeróbia (DA). O PTH melhorou a eficiência de acidificação (EA) em todos os sistemas de DA estudados, sendo que a C2 da DA-L apresentou 64,87% de EA. Em todos os cenários avaliados, o ácido acético foi o ácido predominante. Os compostos fenólicos, que apresentaram toxicidade a uma concentração maior que 6,34 g L - 1 para a DA-L, mudaram a rota metabólica dos microrganismos, aumentando a produção de ácidos graxos voláteis (AGVs) de cadeia longa nos sistemas em DA-L e DA-S. Além disso, o tipo de sistema de digestão anaeróbia e a severidade do PTH tiveram grande influência no perfil e na concentração dos AGVs produzidos, assim como na comunidade microbiana predominante. Os filos Proteobacteria e Firmicutes foram os mais representativos na DA acidogênica dos substratos oriundos do bagaço de oliva, com as espécies Enterobacter cloacae e Enterobacter hormaechei dominando a DA-L e DA- Ss. De qualquer forma, a C2 da DA-Ss gerou a combinação de concentração (19770 mg L-1 ) e perfil dos AGVs com maior rentabilidade econômica potencial(131$/ton). A otimização dos parâmetros do bioprocesso para essa condição foi realizada por uma matriz Doehlert que teve como variáveis independentes o pH (5-9) e a relação alimento/microrganismo (A/M) (0,5– 3 g SV g SV - 1 ). A função de desejabilidade foi aplicada e apontou que as maiores concentrações de AGVs com o maior percentual de ácidos de cadeia longa podem ser alcançados na condição pH=8 e relação A/M=3. A lignocellulose residue produced in a large amount in Brazil is the olive mill solid waste (OMSW), which is generated during olive oil extraction. It is estimated that 800 kg of olive wastes are generated for each ton of olive processed. Aiming to insert the olive oil industry in the purposes of the biobased circular economy, the present work investigated the production of biobased volatile fatty acids (VFAs) from the fermentation of hydrothermally pretreated olive mill solid waste. The pretreated olive mill solid fraction (OMSF), pretreated olive mill liquid fraction (OMLF) and pretreated OMSW were evaluated as potential substrates for acidification during the anaerobic digestion (AD). Thus, the experimental conditions of the hydrothermal pretreatment (HP) of the olive mill solid waste were defined using the Doehlert experimental design and independent variables evaluated were temperature (80 to 200 ºC) and time (30 to 100 min). Three HP conditions (C1: 125ºC, 53min; C2: 161ºC, 62min; C3: 191ºC, 83min) were selected from desirability tool of the Statistica® to produce substrates for acidogenic AD in liquid (L-AD), semi-solid (Ss-AD) and solid (S-AD) phases. HP improved the acidification efficiency (AE) of all AD systems evaluated, with AD- L C2 showing 64.87% of AE. In all evaluated scenarios, acetic acid was the predominant acid. Phenolic compounds showed toxicity at a concentration higher than 6,34 g L-1 for AD-L and changed the metabolic pathway of microorganisms, increasing the production of longer chain volatile fatty acids (VFAs) in the L-AD and S-AD systems. Moreover, the type of anaerobic digestion system and the HP severity had a major influence on the profile and concentration of VFAs produced, as well as on the predominant microbial community. The phyla Proteobacteria and Firmicutes were the most representative in acidogenic AD of the olive mill solid waste substrates, with the species Enterobacter cloacae and Enterobacter hormaechei dominating the AD-L and AD-Ss. Anyway, the AD-Ss/C2 promoted the combination of VFA concentration (19770 mg L -1 ) and profile with the highest potential economic profitability (131 $/ton). The optimization of the bioprocess parameters for this condition was performed by a Doehlert matrix whose independent variables were pH (5-9) and the food/microorganism ratio (F/M) (0,5 – 3 g SV g SV - 1 ). The desirability function was implemented and showed that the highest concentrations of VFAs with the highest percentage of longer chain VFAs can be achieved at pH=8 and F/M =3.