Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T23:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fasolin_LuizHenrique_M.pdf: 3878506 bytes, checksum: abb003135803f53902a3e5bc2c22bd3f (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: As bebidas à base de soja são bastante susceptíveis à sedimentação devido à presença de proteína e baixo pH, sendo necessária a adição de gomas para sua estabilização. As propriedades funcionais dos polissacarídeos solúveis de soja (SSPS) podem variar dependendo da temperatura de extração e forma de secagem (liofilização ou atomização) desta macromolécula. Além disso, a sua utilização como estabilizante de proteínas em suspensões ainda é pouco explorada e não é de completo entendimento. Tendo isso em vista, este trabalho teve como primeiro objetivo caracterizar o SSPS obtido em três condições de extração e avaliar as suas propriedades reológicas em diferentes soluções. A caracterização físico-química mostrou que os polissacarídeos apresentaram valores distintos apenas para a umidade, devido ao método de secagem a que foram submetidos. No entanto, os valores de viscosidade intrínseca mostraram influência do pH no comportamento hidrodinâmico das moléculas, atuando de forma diferente para cada SSPS. Por outro lado, as medidas reológicas mostraram que o SSPS seco em condições mais brandas (liofilizado) apresentou os maiores valores de pseudoplasticidade e viscosidade em altas taxas de deformação quando comparado aos demais. Embora a caracterização dos polissacarídeos não tenha indicado diferença entre os mesmos, esses resultados poderiam ser relacionados a uma diferença estrutural quanto ao grau de esterificação das moléculas de cada SSPS e/ou diferença na massa molecular, explicando a diferença de comportamento observado. Apesar do SSPS liofilizado ter mostrado maior viscosidade, o polissacarídeo extraído a menor temperatura e seco por atomização foi escolhido para a realização da segunda parte deste trabalho em função de sua maior viabilidade de obtenção. Esta etapa teve como objetivo avaliar a influência do SSPS na estabilização de proteínas de soja em suco de graviola, através de análises reológicas e de estabilidade à sedimentação. Através de um planejamento experimental foi avaliada a influência da concentração de SSPS, de cloreto de cálcio e de isolado protéico de soja (IPS) na estabilidade e reologia das bebidas. As bebidas mostraram comportamento pseudoplástico e não foi observada influência de nenhuma variável nos valores de índice de comportamento (n), que se mantiveram em torno de 0,77. No entanto, o SSPS mostrou importante aumento da viscosidade em taxa de deformação próxima a zero (_0), o que levou ao aumento da estabilidade das soluções, diminuindo o índice de sedimentação. No entanto, ao elevar a taxa de deformação para valores próximos às condições de consumo (50s-1) o IPS tornou-se a única variável significativa no aumento desses valores. Os resultados desse trabalho mostram que o SSPS é um polissacarídeo eficaz no que diz respeito à estabilização de proteínas em suspensões sem no entanto alterar as características reológicas do sistema em condições de consumo, tornando-o um interessante ingrediente para utilização em bebidas à base de soja / Abstract: Soy based drinks are quite susceptible to sedimentation due the presence of proteins and low pH, requiring addition of food gums to stabilize them. The functional properties of soybean soluble polysaccharide can vary depending on the temperature of extraction and way of drying (freeze or spray dried) of this macromolecule. Moreover, its use as a protein stabilizer in suspensions is underexplored and is not complete understanding yet. With this in view, this work was characterize as a first objective, the SSPS extracted in three different conditions and evaluated their rheological properties in diverse solutions. Physicalchemical characterization showed different values for only the moisture, because the method of drying they have undergone. However, the intrinsic viscosity values showed influence of pH on the hydrodynamic behavior of molecules, acting differently for each SSPS. In addition, rheological measurements showed that the SSPS dried in soft conditions (freeze dried) showed highest values of shear thinning behavior and viscosity at high strain rates when compared to the others. Although the polysaccharides characterization has not indicated difference between them, these results could be related to a structural difference in the degree of esterification of each SSPS molecules and/or difference in the molecular weight, explaining the difference in behavior observed. Despite the SSPS freeze fried had higher viscosity, the polysaccharide extracted at lowest temperature and spray dried was chosen to carry out the second part of this work due to its higher viability of obtaining. This step was to evaluate the influence of SSPS in the stabilization of soy proteins in soursop juice, through rheological and stability to sedimentation analysis. Through an experimental design was evaluated the influence of SSPS, calcium chloride and soy protein isolate (IPS) concentration in the stability and rheology of drinks. Beverages showed shear thinning behavior and no apparent influence of any variables in the index of behavior (n) values, which remained around 0.77. However, SSPS showed significant increase in the viscosity at rest (_0), which led to increased of the solutions stability, reducing the sedimentation rate. Besides, at strain rate close to the conditions of consumption (50s-1) IPS become the only significant variable in the increase of these values. The results of this study show that SSPS is a polysaccharide effective at stabilizations of proteins in suspensions, but without altering rheological characteristics of the system in terms of consumption, making it an interesting ingredient for use in soy beverages / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Eugenio Jose Zoqui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T23:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_LuisVanderlei_M.pdf: 3703013 bytes, checksum: 7115a237d824f9b55bed6bdf9f41d383 (MD5) Previous issue date: 2009 / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T21:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Picone_CarolinaSiqueiraFranco_M.pdf: 4173181 bytes, checksum: 1983f6f0b95d4a90fd3fe987a6b067b3 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Tendo em vista a necessidade do entendimento das interações entre ingredientes para o desenvolvimento de novos produtos lácteos e para o controle e manipulação de suas características de estabilidade e textura, este trabalho teve como objetivo elucidar as interações entre as proteínas do leite e a goma gelana. Foi estudado o efeito de diferentes concentrações de gelana, caseinato de sódio e concentrado protéico de soro de leite, assim como o estado conformacional do polissacarídeo, nas propriedades de textura, microestrutura e estabilidade em relação à perda de água dos sistemas formados. A transição conformacional da gelana em diversos valores de pH foi estudada por ensaios reológicos oscilatórios a baixas freqüências. Foi observado que a transição de estado desordenado ¿ ordenado do polissacarídeo é irreversível com a temperatura em pH 3,5, enquanto em maiores valores de pH os géis formados são termorreversíveis. Além disso, sistemas em pH 3,5 apresentaram viscosidade e caráter elástico mais pronunciados, enquanto que na faixa de pH de 5,3 a 7,0, não foram observadas mudanças significativas nas características reológicas do material. Em sistemas mistos proteínas-polissacarídeos, diferentes estruturas foram observadas de acordo com as concentrações de biopolímeros e o estado conformacional do polissacarídeo, resultando em alterações das propriedades mecânicas, de retenção de água e de solubilidade dos sistemas. Sistemas bipoliméricos caseinato de sódio ¿ gelana formaram coacervados em altas concentrações de proteína e apresentaram microestrutura compacta, refletindo em maiores valores de tensão de ruptura, elasticidade e baixa capacidade de retenção de água. Já nos sistemas tripoliméricos, não foram observados coacervados devido ao favorecimento das interações entre as proteínas que ocasionou um aumento dos valores de capacidade de retenção de água das amostras. A gelana e as proteínas do soro apresentaram incompatibilidade termodinâmica em altas concentrações poliméricas, confirmada pelos ensaios de solubilidade protéica em água, levando a formação de sistemas mais frágeis, menos deformáveis e com uma estrutura mais porosa, que contribuiu para o aumento da capacidade de retenção de água e redução da sinerese dos mesmos. O uso de gelana em estado desordenado no preparo das amostras com alta concentração protéica induziu a formação de complexos eletrostáticos entre as proteínas e as moléculas de gelana individuais, diminuindo a rigidez dos sistemas / Abstract: As the ingredient interactions are important for the development of new milk products and for the control and management of its stability and texture properties, the aim of this work was to elucidate the milk proteins and gellan gum interactions. The effect of different concentrations of gellan gum, sodium caseinate and whey protein concentrate, as well as the polysaccharide conformational transition on the systems texture properties, microstructure and water release were studied. The gellan gum conformational transition was studied in different pH values by oscillatory shear measurements at low frequencies. It was observed that the conformational polysaccharide transition (coil-helix) was thermoirreversible at pH 3.5 while at higher pH values the gels were temperature reversible. Moreover, systems at pH 3.5 showed higher viscosity and storage modulus, but at 5.3 ¿ 7.0 pH range it was not observed significant differences on the material rheological properties. Protein-polysaccharide systems showed different structures according to the polymers concentration and polysaccharide conformation, resulting on variations of its mechanical properties, water binding and solubility. Bi-polymeric systems composed of caseinate and gellan formed coacervates at high protein concentration leading to a compact structure which reflected in higher rupture stress, elasticity and water holding capacity. Nevertheless, on multipolymeric samples it was not observed coacervates probably due the enhance of protein-protein interactions that lead to increase on water holding capacity values. Gellan gum and whey proteins showed thermodynamic incompatibility at high polymer concentrations, confirmed by the solubility measurements, and induced the formation of weaker and less deformable gels, which had a porous structure with more ability to hold water. The use of coil gellan on the preparation of the samples with high protein concentration resulted on electrostatic complexes formation between the proteins and the individual gellan molecules, reducing the gels hardness / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-03-09T10:52:16Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Renato Clini Cervi - 2014.pdf: 5637849 bytes, checksum: 220f849214b2dacc6a1ac6cba29e1ce1 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Rejected by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com), reason: on 2015-03-09T10:52:35Z (GMT) / Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-03-09T10:53:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Renato Clini Cervi - 2014.pdf: 5637849 bytes, checksum: 220f849214b2dacc6a1ac6cba29e1ce1 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-03-09T10:54:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Renato Clini Cervi - 2014.pdf: 5637849 bytes, checksum: 220f849214b2dacc6a1ac6cba29e1ce1 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-09T10:54:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Renato Clini Cervi - 2014.pdf: 5637849 bytes, checksum: 220f849214b2dacc6a1ac6cba29e1ce1 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-02-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The egg is an animal product with excellent nutritional value used in human food. The Ema (Rhea americana) is an animal of the Brazilian wildlife with potential to produce eggs that differ from other species in its microbiological resistance and percentages of nutrients. In order to obtain information about the chemical composition, resistance to Salmonella Enteritidis, and appropriate forms of storage for preservation of quality, were evaluated five lots of eggs from emus to assess quality in periods of seven , 14 , 21, 28 and 35 days of storage at refrigeration temperature , and three lots on 10 , 20 and 30 days to contamination of Salmonella Enteritidis. According to the results, it can be concluded that the internal quality changes with storage time, remaining viable up to 21 days of storage. The fractions of the egg change with protein degradation, and significant reduction in quality values, expressed in Haugh Unit. The eggs had high resistance to contamination by salmonella Enteritidis in all storage periods. Protein fractions of white and yolk and rheological parameters show differences from chicken egg, providing information to appropriate use of these products by the industry. / O ovo é um produto de origem animal de excelente valor nutricional utilizado na alimentação humana. A Ema (Rhea americana) é um animal da fauna silvestre brasileira com potencial de produção de ovos que diferem de outras espécies em sua resistência microbiológica e porcentagens de nutrientes. Com o objetivo de obter informações sobre a composição centesimal, resistência à Salmonella Enteritidis, e formas de armazenamento adequadas para preservação de qualidade para o consumo humano, foram analisados cinco lotes de ovos de emas para avaliação da qualidade, em períodos de sete, 14, 21, 28 e 35 dias de armazenamento a temperatura refrigerada, e três lotes em períodos de 10, 20 e 30 dias para contaminação de Salmonella Enteritidis De acordo com os resultados obtidos pode-se concluir que a qualidade interna se altera com o tempo de armazenamento, permanecendo viável até 21 dias de armazenamento. As frações do ovo sofreram alterações com a degradação protéica, e redução significativa dos valores de qualidade expressos em unidade Haugh. Os ovos apresentam alta resistência à contaminação por Salmonella em todos os períodos de armazenamento. As frações protéicas de albúmen e gema e os parâmetros reológicos apresentaram diferenças em relação ao ovo da galinha, fornecendo informações para adequação da utilização destes produtos pela indústria.

Nesta pesquisa teve-se como objetivo estudar as propriedades físicas de polpas de açaí disponíveis comercialmente, tais como: pH, condutividade, viscosidade, tensão superficial e atenuação acústica, em função da temperatura e de particulados presentes na suspensão de açaí. Foram selecionadas quatro marcas comerciais de polpa de açaí originárias da região norte do Brasil. As amostras foram estudadas na forma pura (sem diluição) e diluídas. As análises de tensão superficial foram conduzidas utilizando o tensiômetro da Sensadyne (modelo QC6000) na faixa de temperatura de 15ºC a 60ºC. Observou-se uma variação da tensão superficial entre as marcas estudadas e em todos os casos a polpa de açaí diluída apresentou tensão superficial superior à polpa pura. Para valores de temperatura maiores que 45ºC, a tensão superficial aumentou com a temperatura para duas marcas estudadas. A verificação da atenuação e do tamanho de partículas foi realizada utilizando a técnica de espectroscopia de atenuação acústica com o equipamento APS-100 (Matec Applied Science, Northborough, USA). A polpa diluída apresentou uma menor atenuação com relação à polpa pura. As polpas de açaí, pura e diluída, apresentaram partículas com tamanho inferior a 0,6 µm de diâmetro, sendo que a polpa pura apresentou partículas com diâmetros maiores. Na investigação reológica foram utilizados reômetros rotacionais (Modelo DVIII+) da marca Brookfield com geometrias de cone-placa e cilindros concêntricos na faixa de temperatura de 15ºC a 60ºC. Os reogramas obtidos foram ajustados aos modelos de Ostwald-de-Waale (Lei da Potência) e Herschel-Bulkley, sendo que o melhor ajuste foi obtido com o modelo de Lei da Potência. Todas as amostras estudadas apresentaram comportamento reológico não-Newtoniano, com características de fluidos tixotrópicos. Foi investigado também o comportamento reológico de polpas de açaí tratadas enzimaticamente para posterior processamento por microfiltração tangencial. As enzimas comerciais Pectinex Ultra SP-L, Biopectinase KK Plus e Ultrazym AFPL foram avaliadas separadamente e a respectiva eficiência foi analisada pela redução da viscosidade no reômetro rotacional com a geometria de cone-plana. A enzima comercial Ultrazym foi mais eficiente na redução da viscosidade aparente da polpa de açaí, sendo que as enzimas Pectinex e Biopectinase não apresentaram alteração significativa da viscosidade. A análise da viscosidade aparente dos produtos (permeado e retentado) da microfiltração utilizando membranas cerâmicas comerciais de 0,8 e 0,2 \'mü\'m foi feita utilizando o reômetro rotacional com a geometria de cone-placa, na temperatura de 25ºC. Para o processamento por microfiltração sem tratamento enzimático, o retentado apresentou valores de viscosidade aparente superior ao permeado e à polpa diluída, enquanto que a polpa diluída apresentou viscosidade aparente superior ao permeado. Na microfiltração com tratamento enzimático a polpa diluída apresentou viscosidade aparente inferior ao permeado, comportamento observado para as duas membranas estudadas (0,8 e 0,2 \'mü\'m). Com os resultados obtidos foi possível verificar a grande variação nas propriedades físicas de polpas comerciais de açaí e com isso, a importância de se realizar tais medidas para a otimização de processos como a microfiltração tangencial. / The main objective of this research was the study of physical properties of commercial types of açaí pulp; including pH, electric conductivity, viscosity, surface tension and acoustic attenuation as a function of temperature and particulates of açaí suspension. Four types of açaí pulp from north region of Brazil were selected. The samples were analyzed in pure (undiluted) and diluted form. Surface tension was measured with Sensadyne tensiometer (model QC6000) in the temperature range: 15º to 60º Celsius. In all types of pulp studied the surface tension of diluted sample was higher than pure sample. For temperatures above 45º Celsius surface tension increased for two types of açai pulp studied. Acoustic attenuation and particle size of samples were analyzed with the equipment APS-100 from Matec Applied Science, Northborough, USA. Acoustic attenuation of diluted samples is smaller for pure samples; the açaí pulp (pure and diluted) has particle sizes below 0,6 µm and the particle sizes of the pure samples were larger than the diluted samples. Brookfield/USA rotational rheometers (Model DVIII+) was employed for rheological analysis with two geometries: cone-plate and concentric cylinders in the temperature range: 15º to 60º Celsius. The rheological behavior was adjusted by Ostwald-de-Waale model (or Power-law model) and Herschel-Bulkley model; the Ostwald-de-Waale model showed a better fit. All brands of pulp studied presented non-Newtonian behavior with tixotropic characteristics. It also investigated the rheological behavior of açaí pulp treated enzymatically for later processing by tangential microfiltration. The commercial enzymes: Pectinex Ultra SP-L (Novozymes - Bagsvaerd, Dinamarca), Biopectinase KK Plus (Kerry Bio-Science) and Ultrazym AFPL (Novozymes - Bagsvaerd, Dinamarca), were utilized to reduce viscosity and the effect was evaluated with the cone-plate geometry of the Brookfield/USA rheometer (Model DVIII+). The data shows that the Ultrazym enzyme was the best option for viscosity reduction of açaí pulp, and the other presented no changes in the viscosity. The viscosity of the retentate and permeate from the microfiltration process (membranes with cut-off 0,8 and 0,2 µm) was determined with the cone-plate geometry of the Brookfield/USA rheometer (Model DVIII+) at 25º Celsius. In microfiltration process without enzymatic action, the apparent viscosity of retentate was always higher than the retentate from diluted pulp. With the results we observed the large variation in physical properties of commercial açaí pulp and thus, the importance of carrying out such measures for the optimization of processes such as tangential microfiltration.

A ciência na qual se estuda a deformação de um fluido no qual é aplicada uma tensão de cisalhamento é conhecida como reologia e o equipamento utilizado para a realização dos ensaios é chamado de reômetro. Devido a impraticabilidade de uso de reômetros comerciais, diversos pesquisadores desenvolveram reômetros capazes de analisar suspensões de macropartículas, baseados nos mesmos princípios de funcionamento dos equipamentos já existentes. Em alguns casos, a medição do torque do motor é realizada pela aquisição da tensão, uma vez que esta é proporcional ao torque. Entretanto, para melhor compreensão do resultado e para evitar a possibilidade de conclusões precipitadas, vê-se necessária correta interpretação do sinal elétrico, precisando avaliar qual frequência do sinal é relevante para o ensaio e, também, qual a melhor taxa de amostragem. Além da aquisição, para que o ensaio reológico seja realizado com precisão, é indispensável ótimo controle da taxa ou tensão do motor e uma alternativa é a utilização de um servomotor e um servoconversor. No caso desse ser comercial é essencial saber configurá-lo. Para facilitar o usuário leigo, alguns pesquisadores desenvolveram softwares para controle do equipamento e análise dos dados. Assim, o presente trabalho tem como objetivo propor uma metodologia para compreender o sinal aquisitado de um reômetro servo controlado e desenvolvimento do software de análise para o tratamento dos dados obtidos a partir de ensaios reológicos. Verificou-se a melhor configuração do servocontrolador, a melhor taxa de amostragem, de no mínimo 20 amostras/segundo, e, também, desenvolveu-se um filtro digital passa-baixa do tipo FIR para remover a frequência indesejada. Além disso, foi desenvolvido um software utilizando uma rotina em Matlab e uma interface gráfica do usuário (Graphical User Interface - GUI), para o pós-processamento dos dados para auxiliar o usuário leigo no tratamento e interpretação do resultado, que se mostrou eficaz. / Rheology is the study of the behavior of material in fluid state. Rheometer is the equipment used to perform rheological measurements. Because of the impracticability of commercial rheometer, many researchers have developed rheometer able to analyze macro particles suspension, based on the principle of operation of the existing equipment. In some cases, measurement of the motor torque is performed by acquiring voltage signal, since is proportional to torque. However, for better understanding of the rheological results, it is necessary to understand the electrical signal, evaluating which signal frequency is relevant and what is the best sample rate. In addition, for an accurate rheological testing, it is essential a precise control of the shear rate or shear stress of the motor and a good alternative is the use of a servomotor and a drive. In the case of the drive being commercial, it is essential to know how to configure it. To turn rheometer user-friendly, some researchers have developed software to control the equipment and to analyze data. Thus, this dissertation propose a methodology to understand the electrical signal of a servo controlled rheometer and development of analysis software to process the data obtained from rheological tests. It has been found the best configuration of the servo drive, minimum sampling rate of 20 samples/second, and development of a low pass digital filter to remove unwanted frequency. In addition, was developed a software using a Matlab routine and a Graphical User Interface (GUI) to assist the user in the processing and interpretation of the result.

Com a tecnologia altamente especializada na produção de insumos, utilização de recursos naturais em produtos cosméticos tem sido crescente. Recentemente, a Cosmetologia retoma o interesse pelas máscaras faciais baseadas na diversidade de matérias-primas argilosas. Embora muitas propriedades dispersões argilosas tenham sido estudadas, existem poucos estudos científicos relacionados aos aspectos de estabilidade físico-química de formulações baseadas em argilas. Esta pesquisa teve como objetivo o desenvolvimento de máscaras faciais argilosas, avaliando seu perfil de estabilidade física e físico-química. Inicialmente, composição química e mineralógica, tamanho de partículas, propriedades térmicas, índice de intumescimento e valor de pH das matérias-primas argilosas foram determinados. Também foram avaliadas as propriedades reológicas de dispersões argilosas contendo 1,0; 3,0 e 5,0% p/p de silicato de alumínio e magnésio (SAM) associado ou não com 0,5; 1,0 e 5,0% p/p de goma xantana ou hidroxipropilguar. A influência das variáveis de preparo (temperatura, velocidade e tempo de agitação) na viscosidade aparente da pré-formulação, armazenada a 22,0 ± 2,0 °C durante 28 dias, foi avaliada por meio do planejamento estatístico fatorial 23. Foram desenvolvidas nove formulações em veículo aquoso gelificado, variando o tipo concentração de gomas e de umectantes; e cinco em veículo emulsionado partículas sólidas associadas ou não a um tensoativo não iônico, contendo proporções variadas de fase oleosa. As formulações foram submetidas à Avaliação Preliminar de Estabilidade e aos Testes de Estabilidade Acelerada e Normal. Homogeneidade, . cor e odor, valor de pH e parâmetros reológicos foram determinados em cada dia de análise durante os testes de estabilidade. Formulações em veículo aquoso contendo 5,0% p/p de SAM associado a 0,5% de goma xantana ou 5,0% de hidroxipropilguar contendo a mistura de glicerina propilenoglicol (4,0% p/p de cada componente) foram estáveis em todas condições estudadas. Além disto, a formulação emulsionada contendo 5,0% de SAM como emulsificante primário e 4,0% de fase oleosa também permaneceu estável todas as condições avaliadas. O armazenamento a 5,0 ± 0,5 °C é recomendado para as formulações de máscaras faciais baseadas em materiais argilosos. / Due to highly specialized technology in supplies production, the use natural compounds has been growing. Recently, Cosmetology retakes the interest facial masks based on diversity of clay raw-materials. Although most of properties clay dispersions have been studied, specific aspects concerning physicochemical stability of clay mask products remain unclear. This work aimed at developing and investigating the physicochemical stability of clay facial masks. Firstly, clay raw-materials were evaluated according to chemical and mineralogical composition, particle size distribution, thermal properties, swelling index and pH value. Rheological properties of clay dispersions, containing 1.0, 3.0 and 5.0% w/w of aluminum and magnesium silicate (AMS) associated or not with 0.5, 1.0 and 5.0% of xanthan gum or hydroxypropyl guar, was also determined. A factorial experimental design 23 was used to evaluate the influence of mixing conditions (temperature, rotation and time) on apparent viscosity of pre-formulation stored at 22.0 ± 2.0 °C for 28 days. It was developed nine formulations in aqueous vehicle, differentiated by type and concentration of gums and humectants; and five formulations in emulsified vehicle solids particles associated or not with a non-ionic surfactant and containing different oil phase proportions. Formulations were subjected to Preliminary, Accelerated and Normal Stability Assays. Homogeneity, color and odor, pH value and rheological parameters were determined in each day of analysis during stability assays. Aqueous formulations containing 5,0% w/w of AMS associated to 0.5% w/w xanthan gum or 5.0% w/w of hydroxypropyl guar and glycerin and propylene glycol (4.0% w/w each one) were stable at all studied conditions. Moreover, the emulsified formulation added by 5.0% w/w AMS as primary emulsifying and 4.0% of oil phase kept stable at all conditions. The storage at 5.0 ± 0.5 °C is recommended for physical stability of clay-based formulations.

Esta dissertação apresenta os resultados obtidos na caracterização reológica, utilizando ensaios rotacionais e oscilatórios, de sistemas de cristais líquidos liotrópicos nemáticos e colestéricos à base de cloreto de decilamônio (CDA). Os sistemas colestéricos foram obtidos pela adição às matrizes nemáticas de indutores quirais hidrofóbico (Colesterol) ou hidrofilico (D-(+)Manose) que conferem à estrutura liquidocristalina um arranjo helicoidal. Procuramos analisar os efeitos da concentração do indutor no comportamento reológico, bem como da sua natureza e da quantidade de solvente presentes nestes sistemas mesomórficos. Os ensaios rotacionais foram realizados utilizando-se taxas de cisalhamento constante e variadas. Os resultados obtidos mostraram que ocorre uma mudança no comportamento reológico dependente da natureza do indutor quiral. Fases com indutor hidrofóbico têm sua viscosidade diminuída com a adição de colesterol, enquanto as fases com D-(+)-Manose têm sua viscosidade aumentada. Também foram observadas mudanças no comportamento reológico segundo a quantidade de solvente presente na mesofase. Para sistemas com colesterol e com maior quantidade de água em sua composição, a viscosidade aumenta ao longo do tempo até atingir um valor máximo, seguido de uma diminuição. Este comportamento deve indicar que nestes sistemas, as fases devem primeiro sofrer uma deformação atingindo um máximo de tensão, a partir da qual começa a ocorrer uma melhor acomodação da sua estrutura, provocando a diminuição da viscosidade. Nos sistemas com indutor hidrofóbico e com menor. quantidade de solvente, a viscosidade diminui até atingir um valor mínimo. Pode-se observar que quanto maior for a concentração de indutor, maior é o tempo necessário para se atingir este mínimo. A partir deste ponto há um aumento da viscosidade até um valor constante. Isto sugere a ocorrência de uma quebra da estrutura do sistema, seguida por sua reorientação por fluxo. Em sistemas em que o indutor é D-(+)-Manose, o comportamento reológico observado é semelhante tanto em fases com maior ou menor quantidade de solvente, ou seja, aumento da viscosidade até um valor máximo, seguido pela sua diminuição. A diferença observada é que em sistemas com maior quantidade de solvente, o máximo é atingido mais cedo. O aumento da viscosidade deve caracterizar uma deformação da estn1tura que após atingir uma tensão máxima, começa a se orientar em uma direção preferencial, causando a diminuição da viscosidade sem quebra do edifício colestérico. A determinação da entalpia livre de ativação de fluxo (ΔH≠) mostra que para os sistemas em que o colesterol foi usado como indutor, a energia diminui com o aumento da concentração de indutor, quando D-(+)-Manose é utilizado, a energia aumenta. No caso do indutor hidrofóbico, a força quiral auxiliaria na orientação por fluxo das micelas, pois ao se movimentar uma micela, as outras seriam arrastadas pelas forças elásticas, diminuindo a entalpia de ativação de fluxo. Quando o indutor utilizado é hidrofílico, a entalpia de ativação aumenta, possivelmente devido à natureza do indutor, que possui uma interação maior com o solvente, agindo como uma barreira para a movimentação e orientação das micelas por fluxo. Os ensaios oscilatórios, por sua vez, mostram que a capacidade de armazenamento e devolução de energia, determinada pelo valor do módulo de armazenamento (G\') é maior que capacidade de dissipação desta por calor ou difusão das partículas, obtida pelo módulo de perda (G\"). Ambos os módulos apresentam uma dependência em relação quantidade de indutor, natureza de indutor e quantidade de água disponível, porém não foi possível se determinar nenhuma relação direta entre esses fatores. Esse sistema liotrópico pode ser descrito pelo modelo de Burger, contanto que seja levado em consideração que a componente elástica do elemento de Maxwell possua uma dependência temporal. Esse efeito provavelmente é devido à própria inércia do sistema. / This dissertation shows the results obtained on the rheological characterization, using rotation and oscillatory essays, for nematics and cholesterics lyotropic liquid crystals based on decylammonium chloride (CDA). The cholesteric systems were obtained adding chiral inductors, hydrophobic (Cholesterol) or hydrophilic (D-(+)-Mannose) to nematic matrixes, inducing a helical arrangement on the liquid crystalline stn1cture. The effect of the inductor concentration besides of its nature and the amount of solvent in these mesomorphic systems were correlated to the rheological properties obtained. The rotation essays were done using constant and varied shear rates. The obtained results showed a change in the rheological behavior dependent of the chiral inductor nature. Phases with hydrophobic inductor presented viscosity decreased with the increase of cholesterol concentration, while the increase of D-(+)-Mannose concentration leads to the viscosity increase. Changes in the rheological behavior were also observed according to the amount of solvent present on the phase. For systems with cholesterol and larger amount of water, the viscosity increases along the time until reaching a maximum value, followed by a decrease. This behavior should indicate that in these systems, the phases should suffer some kind of deformation until reaching a maximum of tension. After that, an accommodation process of the structure causes the viscosity decrease. For the systems with hydrophobic inductor and with smaller amount of solvent, the viscosity decreases until reach a minimum value, that is reached later as larger it is the inductor concentration. After that, there is an increase of the viscosity until a constant value be obtained. It suggests the occurrence of a breakdown of the stn1cture, proceeded by its reorientation by flow. For the systems with D-(+)-Mannose, the rheological behavior observed is quite similar for phases with larger or smaller amount of solvent, i.e., increase of the viscosity to a maximum value, followed proceeded by its decrease. The difference is that in systems with larger amount of solvent, the maximum is reached earlier. The increase of the viscosity should characterize a deformation of the stn1cture that after reaching a maximum tension, it will be orientated in a preferential direction, causing the decrease of the viscosity without break of the cholesteric building. The flow activation free enthalpy (ΔH≠) determination shows a decrease of energy value for increase of inductor concentration in lyotropic cholesteric liquid crystal that used cholesterol as inductor. When D-(+)-Mannose was used, the flow activation free enthalpy value increases. In the systems that hydrophobic inductor is used, the chiral forces should help in micelles flow orientation process, seemingly, after the movement of a micelle, the others would be dragged by the elastic forces, decreasing the flow activation enthalpy. When it is used a hydrophilic inductor, flow activation enthalpy increases with increases of inductor concentration, probably because the inductor nature that has a greater interaction with the solvent, acting as a barrier against the micelles flow orientation. The oscillatory essays show that the storage energy capacity, determined by the value of the storage modulus (G\') is larger than heat or diffusion dissipation capacity of the particles, obtained by the loss modulus (G\"). Both modulus (G\' and G\") decrease for the phases with smaller amount of available water and stay constant for the systems with larger amount of water. The lyotropic mesophase studied can be described by a Burger model modified by taken into account a temporary dependence to the elastic Maxwell component. This effect should be probably due to the inertia of the system.

O escoamento viscoelástico pode contribuir ao alívio da tensão gerada durante a polimerização de compósitos aderidos em cavidades. O objetivo do estudo foi verificar a influência de dois modos de fotoativação contínua com diferentes intensidades (1000 mW/cm 2 e 250 mW/cm 2 ) e mesma densidade de energia final (24 J/cm 2 ) sobre propriedades viscoelásticas de dois compósitos comerciais (Filtek A110 e Herculite XRV) após a cura. Os parâmetros viscoelásticos avaliados foram: E’ (módulo de ar-mazenamento), tand (fator de perda) e as constantes reológicas t (tempo de relaxa-mento) e h (viscosidade).. Espécimes (50 x4 x 2 mm), de cada material em cada condição de fortoativação, (total de 51) foram confeccionados à temperatura ambiente e armazenados por 7 dias a 37 o C e submetidos então, a análise dinâmico-mecânica em aparelho DMA 242 (NETZSCH): varreduras de freqüência (50, 20, 10, 5, 2, 1 e 0,1 Hz) em ensaios isotérmicos (25 O C, 37 O C, 50 O C, 70 O C, 80 O C, 90 O C e Tg) em modo flexural (três pontos). Determinou-se também, a temperatura de transição vítrea (Tg). Os resultados de E’ e tand obtidos entre os 3 e os 7 minutos a cada temperatura permitiram a obtenção do módulo complexo E*. A aplicação do princípio de transposição tempo-temperatura de Williams-Landel-Ferry (TTS), resultou na curva mestra a 37 o C de E*(w). A aplicação de algoritmo de Laplace (RSI Orchestrator – Rheometrics), permitiu a obtenção da curva-mestra na mesma temperatura de E*(t). Através da aplicação do modelo matemático de Maxwell discretizado (n=10), obteve-se o espectro de relaxamento, que permitiu a obtenção de t e h de cada ma-terial em cada condição de fotoativação. Foi determinado também, em espécimes especialmente confeccionados para estas finalidades (n=3), o grau de conversão (GC) (análise de FTIR) e micro-dureza Knoop (KHN). Ambas propriedades foram analisadas antes (temperatura ambiente) e depois de tratamento térmico (aquecimento das amostras por 10 minutos a 110 o C). Os resultados do estudo permitiram concluir que: 1) Compósitos ativados com maior intensidade de luz produzem espécimes com menor t e h; 2) E’ e tand são significantemente afetados pelo aumento da intensidade da luz ativadora, diminuindo para Filtek A110 e aumentando para Hercu-lite XRV; 3) A Tg diminui com o aumento da intensidade para Filtek A110 e permanece inalterada para Herculite XRV; 4) Para Filtek A110, GC e KHN dos espécimes curados à temperatura ambiente não mudou com o aumento da intensidade, en-quanto que para Herculite XRV diminuiu; 5) GC e KHN melhoraram para Filtek A110 com o tratamento térmico adicional; para Herculite XRV, apenas KHN melhorou com o tratamento térmico, mas não o GC. / Viscoelastic flow may contribute to the stress relief generated during composites po-lymerization adhered in cavities. The aim of this study was to verify how two modes of continuous photoactivation with different intensities (1000 mW/cm 2 and 250 mW/cm 2 ) and same density of the final energy (24 J/cm 2 ) affect viscoelastic properties after cure of two commercial composites (Filtek A110 and Herculite XRV). The evaluated viscoelastic parameters were: E’ (storage modulus), tand (loss factor) and rheologic constraints t (relaxation time) and h (viscosity). Specimens (50 x4 x 2 mm), of each material at each photoactivation mode (totaled 51) were built at room tem-perature and have been stored for 7 days at 37 o C to undergo the dynamic-mechanical analysis in DMA 242 (Netzsch) equipment. Frequency sweep was made (50, 20, 10, 5, 2, 1 and 0,1 Hz) in each of the isothermic testing (25 O C, 37 O C, 50 O C, 70 O C, 80 O C, 90 O C and Tg) in flexural test (3 points). It was also determined glass transition temperature (Tg). The results of E’ and tand obtained between 3 and 7 min-utes at each temperature allowed to obtain complex modulus E*. The application of time-temperature switch principle of Williams-Landel-Ferry (TTS) ended up in master-curve of E*(w) at 37 o C. The use of the Laplace algorithm (RSI Orchestrator – Rheometrics) allowed to obtain the master curve (at same temperature) of E*(t). By means of the using of discretized Maxwell’s mathematical model (n=10), relaxation spectrum was obtained, which resulted in t and h of each of the materials in each of the photoactivation conditions. Degree of conversion (DC) (FTIR analysis) and Knoop microhardness (KHN) were also determined in specially made specimens for these purposes (n=3). Both properties were analyzed before (room temperature) and after thermal treatment (heating of the specimens for 10 minutes at 110 o C). The results of the study allowed to conclude that: 1) Composites activated with higher intensity yield lower t and h specimens; 2) E’ and tand are meaningfully affected by the increase of the activating light intensity, decreasing for Filtek A110 and increasing for Herculite XRV; 3) Tg decreases with the intensity increase for Filtek A110 and remains un-changed for Herculite XRV; 4) For Filtek A110, DC and KHN of the cured specimens at room temperature, remained unchanged with the intensity increase, while for Her-culite XRV they decreased; 5) DC and KHN raised for Filtek A110 with additional thermal treatment – for Herculite XRV, only KHN improved with thermal treatment, but there were no changes for DC.

Considerando que a tendência atual em termos de formulações cosméticas é a veiculação de diferentes substâncias ativas num mesmo produto, visando o sinergismo de efeito, o objetivo desse trabalho foi a avaliação da estabilidade, da segurança e da eficácia clínica de formulações cosméticas, contendo extrato de Myrtus communis e um complexo vitamínico hidratante à base de D-pantenol e derivados de vitaminas C e E, bem como a avaliação da atividade antioxidante in vitro do extrato objeto de estudo. Para tal, na primeira etapa do estudo foram elaboradas 4 formulações de géis creme, F1 (veículo), F2 (veículo acrescido de extrato hidrolisado de Myrtus communis), F3 (veículo acrescido de D-pantenol) e F4 (veículo acrescido de extrato hidrolisado de Myrtus communis e D-pantenol), as quais foram submetidas a testes preliminares de estabilidade e à avaliação do comportamento reológico, da compatibilidade cutânea e da eficácia clínica, por métodos subjetivos (avaliação sensorial) e quantitativos por técnicas de biofísica e análise de imagem da pele. No estudo clínico as formulações foram aplicadas nos antebraços e na face das voluntárias, sendo realizadas medidas do conteúdo aquoso do estrato córneo, da perda de água transepidérmica (TEWL), do micro-relevo cutâneo e da anisotropia da pele, antes (basal) e após 3 horas (efeito imediato) 15 e 30 dias de aplicação das formulações (efeito em longo prazo). Os dados foram analisados estatisticamente pelo teste paramétrico análise de variância. A seguir, a formulação que apresentou melhores resultados na avaliação sensorial e estudo de eficácia, foi acrescida de Tetraisopalmitato de ascorbila (F5) ou Vitamina E - D-Alfa Tocoferol Acetato (F6) ou associação destes (F7). As referidas formulações foram submetidas aos testes de estabilidade e eficácia clínica. De acordo com os resultados obtidos, as formulações foram consideradas estáveis e seguras, sendo que a formulação de nº 4 foi a que apresentou o melhor sensorial, de acordo com as voluntárias sendo, portanto, selecionada para ser acrescida dos derivados de vitaminas objeto de estudo. Na avaliação dos efeitos imediatos, as formulações estudadas aumentaram significativamente o conteúdo aquoso do estrato córneo nas regiões dos antebraços e da face, quando comparadas com os valores basais. Em relação à TEWL, foi possível observar que as formulações nos 2, 3 e 4 provocaram melhora na função barreira da pele dos antebraços, enquanto que na face apenas as formulações nos 3 e 4 provocaram melhora neste parâmetro. Na avaliação em longo prazo, todas as formulações estudadas, proporcionaram um aumento significativo no conteúdo aquoso do estrato córneo após 15 e 30 dias de aplicação, enquanto que somente as formulações que continham as substâncias ativas objeto de estudo, ou seja, as nos 2, 3 e 4, melhoraram a função barreira da pele. No estudo de eficácia clínica onde as formulações F4 (veículo acrescido de extrato hidrolisado de Myrtus communis e D-pantenol) e F7 (veículo acrescido de extrato hidrolisado de Myrtus communis, D-pantenol e os derivados de vitamina C e E) foram avaliadas comparativamente, foi possível observar um aumento significativo nos valores do conteúdo aquoso do estrato córneo, em relação aos valores basais e a região controle (região que não recebeu aplicação de nenhuma formulação), após 15 dias de aplicação. Em relação à TEWL, apenas a formulação F4 (veículo acrescido de extrato hidrolisado de Myrtus communis e D-pantenol) provocou melhora na função barreira. De acordo com os resultados obtidos, as formulações desenvolvidas neste estudo apresentaram efeito hidratante pronunciado e, as que continham o extrato Myrtus communis e D-pantenol, protegeram a função barreira da pele. Além disso, o extrato de Myrtus communis demonstrou atividade antioxidante pronunciada, efeito considerado muito importante para o emprego deste extrato em cosméticos com finalidades antienvelhecimentos. Finalizando, este estudo mostrou a importância do desenvolvimento de formulações cosméticas estáveis, de sensorial adequado e com eficácia comprovada, contendo o extrato hidrolisado de Myrtus communis e o complexo vitamínico objeto de estudo, para a hidratação, proteção e melhora das condições gerais da pele. / Considering that the current trend in terms of cosmetic formulations is to vehicle different active ingredients in one single product, aiming the effect of synergism, the objective of this study was to evaluate the stability, safety and clinical efficacy of cosmetic formulations containing extract of Myrtus communis and a moisturizing vitamin complex based on D-panthenol and derivatives of vitamins C and E, as well as to evaluate the extract in vitro antioxidant activity. Thus, for the first study stage, four gel cream formulations were developed, F1 (vehicle), F2 (vehicle supplemented with Myrtus communis hydrolyzate extract), F3 (vehicle supplemented with D-panthenol) and F4 (vehicle supplemented with Myrtus communis hydrolyzate extract and D-panthenol), which were submitted to preliminary stability tests, to rheological behavior assessment, to skin compatibility test and to clinical efficacy assessment, by subjective methods (sensorial evaluation) and quantitative methods, by biophysics techniques and skin image analysis. In the clinical study, the formulations were applied on the volunteers´ face and forearms, with measurements of the stratum corneum water content, transepidermal water loss (TEWL), skin micro-relief and skin anisotropy before (baseline) and after 3 hours (immediate effects), 15 and 30 days of the formulations application (long-term effects). Data were statistically analyzed by parametric test analysis of variance. Afterwards, the formulation that showed best performance in sensory evaluation and clinical efficacy study was supplemented with ascorbyl tetraisopalmitate (F5) or Vitamin E - D-Alpha-Tocopherol Acetate (F6) or a combination of both derivatives of vitamins, C and E (F7). According to the obtained results, all the formulations were considered safe and stable, and formulation 4 was the one with the best sensorial performance, according to the volunteers perception, and, therefore, it was selected to be supplemented with the vitamin derivatives under study. The immediate effects evaluation demonstrated that all the other formulations significantly increased stratum corneum water content in the face and forearms skin, when compared to baseline values. In relation to TEWL, it was observed that the formulations 2, 3 and 4 provoked an improvement in forearm skin barrier function, while only formulations 3 and 4 provoked an improvement on this parameter on the face. In the long-term assessment, all formulations studied promoted a significant increase in stratum corneum water content after 15 and 30 days of the formulations application, while only formulations containing the studied active ingredients, i.e., formulations 2, 3, and 4 improved skin barrier function. In the clinical efficacy study when the formulations F4 (vehicle supplemented with Myrtus communis hydrolyzate extract and D-panthenol) and F7 (vehicle supplemented with Myrtus communis hydrolyzate extract, D-panthenol and derivatives of vitamin C and E) were comparatively assessed, it was possible to observe a significantly increase in stratum corneum water content, when compared to baseline values and to control areas (region which received no formulation), after 15 days of formulations application. Regarding TEWL, only formulation F4 (vehicle supplemented with Myrtus communis hydrolyzate extract and D-panthenol) provoked an improvement in skin barrier function. According to the obtained results, the formulations developed in this study demonstrated a pronounced moisturizing effect, and those containing Myrtus communis extract and D-panthenol, protected the skin barrier function. Moreover, the extract of Myrtus communis demonstrated a pronounced antioxidant activity, an effect considered very important for this extract use in cosmetics aiming anti-aging purposes. Finally, this study demonstrated the relevance of developing stable cosmetic formulations, with adequate sensory characteristics and proven effectiveness, supplemented with Myrtus communis hydrolyzed extract and with the vitamin complex under study, for skin hydration, protection and improvement of general skin conditions