Non-linear dynamics of a tower orchard sprayer based on an inverted pendulum model

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Clavulanic acid production processes in a tower bioreactor with immobilised cells

The feasibility of using Streptomyces clavuligerus ATCC 27064 bioparticles supported on alginate gel containing alumina to produce clavulanic acid (CA) was investigated. To this end, effectiveness factors for spherical bioparticles, relating respiration rates of immobilised and free cells, were experimentally determined for various dissolved oxygen (DO) levels and bioparticle radii. Monod kinetics was assumed as representative of the oxygen consuming reaction, while internal oxygen diffusion was considered the limiting step. A comparison was made of the results from a tower bioreactor operating under batch, repeated-batch and continuous conditions with immobilised bioparticles. The theoretical curve of the effectiveness factor for the zero-order reaction model, considering an inert nucleus - the dead core model - was very well fitted to the experimental data. The results of the bioprocess indicated that the batch operation was the most efficient and productive, requiring a do concentration in the reactor above 60% of the saturation value. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Modeling and simulation of cephalosporin C production in a fed-batch tower-type bioreactor

Immobilized cell utilization in tower-type bioreactor is one of the main alternatives being studied to improve the industrial bioprocess. Other alternatives for the production of beta -lactam antibiotics, such as a cephalosporin C fed-batch p recess in an aerated stirred-tank bioreactor with free cells of Cepha-losporium acremonium or a tower-type bioreactor with immobilized cells of this fungus, have proven to be more efficient than the batch profess. In the fed-batch process, it is possible to minimize the catabolite repression exerted by the rapidly utilization of carbon sources (such as glucose) in the synthesis of antibiotics by utilizing a suitable flow rate of supplementary medium. In this study, several runs for cephalosporin C production, each lasting 200 h, were conducted in a fed-batch tower-type bioreactor using different hydrolyzed sucrose concentrations, For this study's model, modifications were introduced to take into account the influence of supplementary medium flow rate. The balance equations considered the effect of oxygen limitation inside the bioparticles. In the Monod-type rate equations, eel concentrations, substrate concentrations, and dissolved oxygen were included as reactants affecting the bioreaction rate. The set of differential equations was solved by the numerical method, and the values of the parameters were estimated by the classic nonlinear regression method following Marquardt's procedure with a 95% confidence interval. The simulation results showed that the proposed model fit well with the experimental data,and based on the experimental data and the mathematical model an optimal mass flow rate to maximize the bioprocess productivity could be proposed.

Cephalosporin C production by immobilized Cephalosporium acremonium cells in a repeated batch tower bioreactor

The industrial production of antibiotics with filamentous fungi is usually carried out in conventional aerated and agitated tank fermentors. Highly viscous non-Newtonian broths are produced and a compromise must be found between convenient shear stress and adequate oxygen transfer. In this work, cephalosporin C production by bioparticles of immobilized cells of Cephalosporium acremonium ATCC 48272 was studied in a repeated batch tower bioreactor as an alternative to the conventional process. Also, gas-liquid oxygen transfer volumetric coefficients, k(L)a, were determined at various air flow-rates and alumina contents in the bioparticle. The bioparticles were composed of calcium alginate (2.0% w/w), alumina (<44 micra), cells, and water. A model describing the cell growth, cephalosporin C production, oxygen, glucose, and sucrose consumption was proposed. To describe the radial variation of oxygen concentration within the pellet, the reaction-diffusion model forecasting a dead core bioparticle was adopted. The k(L)a measurements with gel beads prepared with 0.0, 1.0, 1.5, and 2.0% alumina showed that a higher k(L)a value is attained with 1.5 and 2.0%. An expression relating this coefficient to particle density, liquid density, and air velocity was obtained and further utilized in the simulation of the proposed model. Batch, followed by repeated batch experiments, were accomplished by draining the spent medium, washing with saline solution, and pouring fresh medium into the bioreactor. Results showed that glucose is consumed very quickly, within 24 h, followed by sucrose consumption and cephalosporin C production. Higher productivities were attained during the second batch, as cell concentration was already high, resulting in rapid glucose consumption and an early derepression of cephalosporin C synthesizing enzymes. The model incorporated this improvement predicting higher cephalosporin C productivity. (C) 2004 Wiley Periodicals, Inc.

Tower as magnetic antipinning core in a small superconducting sample

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise da estrutura de interação do web documentário One Millionth Tower: um estudo semiótico

Pós-graduação em Televisão Digital: Informação e Conhecimento - FAAC

Mathematical modeling of a continuous alcoholic fermentation process in a two-stage tower reactor cascade with flocculating yeast recycle

Experiments of continuous alcoholic fermentation of sugarcane juice with flocculating yeast recycle were conducted in a system of two 0.22-L tower bioreactors in series, operated at a range of dilution rates (D (1) = D (2) = 0.27-0.95 h(-1)), constant recycle ratio (alpha = F (R) /F = 4.0) and a sugar concentration in the feed stream (S (0)) around 150 g/L. The data obtained in these experimental conditions were used to adjust the parameters of a mathematical model previously developed for the single-stage process. This model considers each of the tower bioreactors as a perfectly mixed continuous reactor and the kinetics of cell growth and product formation takes into account the limitation by substrate and the inhibition by ethanol and biomass, as well as the substrate consumption for cellular maintenance. The model predictions agreed satisfactorily with the measurements taken in both stages of the cascade. The major differences with respect to the kinetic parameters previously estimated for a single-stage system were observed for the maximum specific growth rate, for the inhibition constants of cell growth and for the specific rate of substrate consumption for cell maintenance. Mathematical models were validated and used to simulate alternative operating conditions as well as to analyze the performance of the two-stage process against that of the single-stage process.

Resíduos de calda sulfocálcica sobre a eficiência de acaricidas no controle de Brevipalpus phoenicis

O objetivo do trabalho foi verificar a influência dos resíduos de calda sulfocálcica sobre a eficiência de acaricidas empregados no controle de Brevipalpus phoenicis. Inicialmente, o experimento foi instalado em um pomar de citros, em que foram selecionadas 10 plantas que continham frutos com verrugose. Realizou-se a aplicação de calda sulfocálcica (8g i.a. L-1 de água) em cinco plantas e as outras cinco plantas permaneceram sem aplicação de produto fitossanitário. Protegeram-se, com copos de plástico transparente de 500mL, 64 frutos nas plantas tratadas com calda e 64 frutos nas plantas não-tratadas, totalizando 128 frutos protegidos. Decorridos 30 dias da aplicação, os frutos foram colhidos e levados para o laboratório. Estes frutos foram parcialmente parafinados, deixando-se em cada fruto uma arena de 2,5cm de diâmetro com verrugose e sem parafina, delimitada com cola entomológica. em seguida, procedeu-se à aplicação sobre os frutos em Torre de Potter dos seguintes acaricidas nas concentrações expressas em mg de ingrediente ativo por litro de água: propargite a 720mg, óxido de fenbutatina a 400mg, cyhexatin a 250mg, azocyclotin a 250mg, fenpyroximate a 50mg, dicofol a 960mg e dinocap a 738mg e a testemunha sem aplicação de acaricida. Após 1, 7 e 16 dias da aplicação, transferiram-se para cada fruto 10 ácaros B. phoenicis para avaliar a mortalidade. Constatou-se que os resíduos de calda sulfocálcica não prejudicaram a eficiência dos acaricidas avaliados no controle de B. phoenicis.

Mortalidade de Blattella germanica (L. 1767) (Blattodea: blattellidae) sob diferentes áreas e períodos de exposição a diferentes inseticidas

The great importance of cockroaches as household pest have been on their ability to spread microorganisms harmful to humans and animals. Rest during the day in dark, humid and hot as sewerage. At night go into stores and kitchens or places to deposit and manipulation of food as bakeries, restaurants, hospitals and homes wich requires clinig operations. This work aimed to evaluate mortality of B. germanica ( L., 1767) ( Blattodea: Blattellidae) under different periods and exposure area treated by insecticides in laboratory. The tests were carried out at Department of Fitossanidade at UNESP, Campus of Jaboticabal, SP, Brasil. The insecticides were applied by Potter's tower sprayer on Petri dishes. Three times of exposure (2, 8 and 32 min) and four exposure areas ( 25, 50, 75 and 100%) and volume of 0,5 ml for the second experiment were tested. It was used the insecticides Pyrethroids gammacyalothrine, deltamethrine, lambdacialothrine, alfacipermethrine, cipermethrine and carbamates bendiocarb, in the dosages recommended by the manufacturers, and I was used control without application. Five adult cockroaches was confined in the dishes for both experiments. The mortality evaluation was done 0, 1, 2, 4, 24, 48 and 72 hours after of the confinement on the treated surface. It was concluded that for exposure duration experiment all the insecticides have a good efficiency. The exposure area experiment the insecticide cipermethrine was what the one which had the higher mortality. Regarding to the effect of exposure duration on the accumulated mortality every duration times had a high mortality. In relation to the exposure area the highest mortality reached to 100% of treated area.

Toxicidade residual de alguns agrotóxicos recomendado na agricultura sobre Neoseiulus californicus (McGregor) (Acari: Phytoseiidae)

O objetivo do trabalho foi avaliar a toxicidade residual de alguns agrotóxicos utilizados em citros sobre Neoseiulus californicus (McGregor) em condições de laboratório. O método de bioensaio adotado foi o de contato residual. Folhas de citros da variedade Pêra, acondicionadas em arenas, foram pulverizadas em torre de Potter. A toxicidade residual dos produtos foi avaliada duas horas e 1; 3; 5; 7; 10; 14 e 21 dias após a aplicação. em cada arena, foram transferidas dez fêmeas adultas de N. californicus, juntamente com uma quantidade suficiente de Tetranychus urticae, como fonte de alimento. As avaliações de mortalidade foram realizadas 72 horas após a transferência dos ácaros para as arenas. Os agrotóxicos acrinathrin, deltamethrin, dinocap, enxofre, fenpropathrin, óxido de fenbutatin e propargite não causaram mortalidades significativas em adultos de N. californicus. Foram registradas mortalidades de 29,8; 24,0 e 34,1% para ácaros N. californicus expostos a resíduos de duas horas de idade de abamectim, azocyclotin e cyhexatin, respectivamente. Dicofol, pyridaben e chlorfenapyr causaram 100% de mortalidade aos ácaros predadores expostos aos resíduos tóxicos dos acaricidas, com duas horas de idade. Abamectin provocou mortalidade significativa por um período inferior a um dia. Resíduos dos acaricidas azocyclotin, cyhexatin, dicofol, pyridaben e chlorfenapyr provocaram mortalidades significativas por períodos de 1; 1; 10; 10 e 21dias, respectivamente. Os resultados obtidos no presente experimento servem de subsídio para a escolha adequada dos agrotóxicos a serem utilizados em pomares de citros nos quais N. californicus esteja presente ou naqueles em que o predador venha a ser liberado. Esses resultados também servem para a escolha do momento mais favorável para a liberação dos ácaros predadores dessa espécie no campo, após a aplicação de agrotóxicos nos pomares. Estudos conduzidos em condições de campo ainda são necessários para se compreender melhor o efeito desses agrotóxicos sobre o ácaro predador.

Toxicidade diferencial de produtos à base de abamectina ao ácaro Brevipalpus phoenicis (Geijskes, 1939) (Acari: Tenuipalpidae) em citros

O ácaro Brevipalpus phoenicis é uma das principais pragas dos citros por ser vetor do Citrus Leprosis Virus (CiLV), agente causal da leprose, uma das mais graves doenças da citricultura. Objetivou-se avaliar o efeito tóxico de produtos à base de abamectina sobre o ácaro B. phoenicis. Foram realizados um experimento de ação direta e três de ação residual no Laboratório de Acarologia do Departamento de Proteção de Plantas (Fitossanidade) da FCAV - UNESP, Jaboticabal-SP. O delineamento adotado nos bioensaios foi o inteiramente casualizado, onde 10 tratamentos foram repetidos 7 vezes, sendo cada repetição composta por um fruto de laranja. Os tratamentos estudados (mL p.c./100 L de água) foram: Acaramik a 20; 30; 40 e 50 mL; Vertimec a 30 e 40 mL; Abamectin Nortox a 30 e 40 mL; Tricofol a 77 mL e uma testemunha sem aplicação. Utilizaram-se frutos com presença de verrugose, que foram lavados e parcialmente parafinados, deixando-se uma área sem parafina, que foi circundada com cola entomológica para contenção dos ácaros. Transferiram-se 20 ácaros adultos B. phoenicis para cada fruto. No bioensaio de ação direta, a transferência foi realizada antes das aplicações e, nos bioensaios de ação residual, aos 5; 10 e 15 dias após a aplicação dos produtos. A aplicação dos produtos sobre os frutos foi realizada em Torre de Potter. Os resultados obtidos nos bioensaios evidenciaram que os melhores tratamentos foram: Tricofol a 77 mL, Acaramik a 40 e 50 mL e Vertimec a 40 mL. de forma geral, os produtos testados podem ser utilizados no controle do ácaro B. phoenicis.

Toxicidade diferencial de agrotóxicos utilizados em citros para Neoseiulus californicus, Euseius concordis e Brevipalpus phoenicis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Monitoramento de raças de Bremia lactucae em 2010 e 2011 no Estado de São Paulo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Ação de diferentes preparações de extrato pirolenhoso sobre Brevipalpus phoenicis (GEIJSKES)

O objetivo deste trabalho foi avaliar a forma de ação de duas preparações de extrato pirolenhoso aplicadas diretamente sobre Brevipalpus phoenicis, que é o ácaro vetor da leprose dos citros, um dos principais problemas da citricultura Paulista. Para o experimento, foram utilizados ácaros adultos mantidos numa criação-estoque no laboratório de Acarologia da UNESP - Universidade Estadual Paulista, em Jaboticabal-SP. Os tratamentos foram constituídos por duas diferentes preparações (destilado e decantado) de extrato pirolenhoso de eucalipto nas proporções EP:água de 1:600; 1:300 (normalmente recomendadas); 1:150; 1:75; 1:38; 1:19 e de água (testemunha), com 7 repetições. Cada parcela foi constituída de 10 ácaros mantidos sobre um fruto de laranja, em arena de 2,5 cm de diâmetro, delimitada com cola adesiva tipo Tanglefoot®. As aplicações foram efetuadas em Torre de Potter, pulverizando-se 2 mL por fruto das soluções correspondentes aos diferentes tratamentos. Os frutos foram mantidos em sala climatizada a 27±1ºC, e as avaliações foram realizadas 24 e 48 horas após a aplicação dos tratamentos, determinando-se o número de ácaros mortos (mortalidade) e retidos na barreira adesiva (repelência). Os dois tipos de extrato pirolenhoso testados não apresentaram repelência significativa sobre Brevipalpus phoenicis; ambos induziram mortalidade significativa somente para concentrações acima de 1:150, com efeito mais pronunciado para o destilado; há um aumento na mortalidade de 24 para 48 horas após a aplicação; a ação protetora preconizada pela aplicação de baixas doses (1:300 a 1:600) nas plantas não é devida à mortalidade e repelência pelo contato direto do extrato pirolenhoso sobre os ácaros.

Mortality of Bemisia tabaci biotype B (sternorrhyncha: aleyrodidae) adults by aliphatic and aromatic synthetic sucrose esters

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)