O Poli (ácido lático), PLA, e a Policaprolactona, PCL, são dois poliésteres termoplásticos alifáticos, conhecidos por suas capacidades de biodegradabilidade e bioreabsoção e, nos últimos anos, têm sido amplamente estudados como alternativas aos metais em bioimplantes. Por terem características mecânicas distintas, muitas vezes estes materiais são utilizados em blendas poliméricas, visando obter uma combinação construtiva entre tais propriedades; o PLA é mais rígido, tem maior resistência à tração, contudo é frágil; o PCL tem menor rigidez, contudo apresenta maior tenacidade, além de ser extremamente dúctil. A combinação destas propriedades em uma blenda torna a dupla PLA/PCL especialmente atraente à utilização em stents coronarianos, no qual o uso do PLA como único componente do stent pode causar complicações ao paciente, devido à necessidade de aquecimento do material acima de sua temperatura de transição vítrea (ao redor dos 60°C) para que ele possa ser inflado sem risco de uma catastrófica falha. Entretanto, tal aquecimento pode causar necrose dos tecidos coronarianos. Assim sendo, a inclusão do PCL na blenda tem como principal objetivo diminuir a temperatura de transição vítrea do conjunto do PLA. Este estudo teve como principal foco a análise de como o acréscimo de PCL e de dois diferentes tipos de compatibilizantes impactou no comportamento térmico e mecânico das blendas. Para tal, testes dos vinte tipos de blendas desenvolvidas foram submetidos a análises de DSC, DMTA e a ensaios de tração e impacto. Os últimos dois são de fundamental importância, pois o PLA tem pouca ductilidade e resistência ao impacto. Além desses testes, foram efetuadas também análises MEV, com intuito de verificar as modificações morfológicas das blendas ao adicionar-se tanto os compatibilizantes, quanto PCL às formulações. Ensaios espectroscópicos na região do infravermelho também foram conduzidos, a fim de analisar-se, além das estruturas químicas dos componentes da blenda, as interações entre eles e as modificações espectrais causadas por ela. Testes preliminares, como o GPC e a termogravimetria, também estão presentes. Com isso foi possível, além de fazer a determinação da massa molar dos componentes da blenda, ter acesso a dados acerca da degradação térmica dos polímeros utilizados. Ademais, a fim de analisar-se preliminarmente o potencial das blendas desenvolvidas como biomaterial, foram efetuados testes de Citotoxidade em formulações selecionadas. Como resultado da intensa investigação sobre as propriedades das blendas PLA/PCL, compatibilizadas ou não, foi verificado grande aumento de ductilidade nas formulações, sem perda apreciável de resistência mecânica. Em muitas das blendas, houve também expressivo aumento na tenacidade. Em contrapartida, não foram verificadas alterações significativas no perfil térmico das amostras, conforme DMTA e DSC. / The Polylactide, PLA, and the Polycaprolactone, PCL, are two thermoplastic aliphatic polyesters, known for their biodegradability and bioresorption abilities and, in the latest years, they have been extensively studied as alternatives to metals in bioimplants. Since they have distinct mechanical properties, these materials are many times used in polymeric blends, in order to obtain a constructive combination of the mechanical properties; the Polylactide is more rigid and has better tensile resistance, however it is brittle; on the other hand, the Polycaprolactone has lower rigidity, but it has better toughness, in addition to its great ductility. The combination of these properties in a blend makes the PLA/PCL configuration especially attractive to the use in coronary stents, on which the use of the PLA as only component may cause serious complications to the patient, due to its need to be warmed above its glass transition temperature (around 60°C) in order to be inflated without the risk of any catastrophic failure. However, this heating might cause necrosis of the coronary tissue. The inclusion of the PCL on the blend has, as a main goal, the objective of, in addition to lowering the glass transition temperature on the aggregate, is to allow the expansion of the material with no risk of failure. This study focused on how the addition of PCL and two different kinds of compatibilizers alters the thermal and mechanical behavior of the blends. To do so, tests were performed on the twenty types of blends developed, e.g. DSC, DMTA, tensile and impact tests. The latter two are of critical importance, because the Polylactide has little toughness and ductility. Furthermore, SEM was also performed in order to verify the morphological changes caused by increasing the PCL concentration on the blends, as well as the addition of the compatibilizers. Infrared spectroscopic analysis was also conducted on the blends, thus the chemical structures of the main components of the blends could be assessed, as well as the interactions and the spectral changes caused by it. Preliminary tests, for example, GPC and thermogravimetry were also conducted. With this data, it was possible to determine the molar mass of the blends components and assess the thermal degradation profile of the materials used. Moreover, preliminary tests were conducted in order to determine the potential some selected blends have as biomaterials. As the result of this deep research on the PLA/PCL blends properties, compatibilized or not, it was possible to achieve relevant increase in the ductility and toughness of the formulations, with no significant loss in terms of mechanical resistance. On the other hand, no significant changes on the thermal profile of the blends were observed, according to DMTA and DSC tests.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-05-20T14:09:44Z No. of bitstreams: 1 Juliete Lira de Souza Lima.pdf: 1433864 bytes, checksum: 80b4978969bcd79b43a904e088a76553 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-20T14:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliete Lira de Souza Lima.pdf: 1433864 bytes, checksum: 80b4978969bcd79b43a904e088a76553 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study aimed to evaluate and chemical castration with papain associated with lactic acid in adult Wistar rats. Twenty-five male Wistar rats at 90 days of age were divided into 5 groups. The animals of the groups G1, G2, G3, G4 received 0.1 mL of papain solution and lactic acid intratesticularly and they were euthanized respectively 24h, 48h, 72h and 96h after treatment, and the animals of the control group "CG" received 0.1ml of saline and they were euthanized 24h after treatment. Fragments of testis, epididymis, kidney, and liver were collected for histopathological evaluation and blood for analysis of testosterone. The daily monitoring of the animals showed no behavioral impairment, with physiological acts within the normal range, such as eating, defecation and urination, as well as socializing with the group. kidney and liver changes were observed in the histopathological study of these organs, suggesting that only a local effect solution. Already in the testis and epididymis changes were characterized by inflammatory infiltrate, vacuolation and necrosis of germ cells. On testosterone levels G1 and G2 had values below 1 ng / ml, which technique was effective in reducing testosterone levels within 48 hours. Given the histopathological findings in the testis and epididymis, papain and lactic acid solution did not affect the kidney and liver and did not affect the behavior of animals. The solution was shown to reduce the activity of Leydig cells in the first 48 hours. But further studies are needed on the long-term effects and the application of higher concentrations of this solution in rats and the development of new projects that could cover all species. / Este trabalho teve como objetivo avaliar a castração química com papaína associada ao ácido lático em ratos Wistar adultos. 25 ratos Wistar com 90 dias de idade foram divididos em 5 grupos. Os animais dos grupos G1, G2, G3, G4 receberam 0,1mL da solução papaína e ácido lático por via intratesticular e foram eutanasiados respectivamente em 24h, 48h, 72h e 96h após o tratamento, os do grupo controle "GC" receberam 0,1mL de solução fisiologica a 0,9% e foram eutanasiados 24h após o tratamento. Foram coletados fragmentos de testículo, epidídimo, rim e fígado para avaliação histopatológica e sangue para análise dos níveis de testosterona. O acompanhamento diário dos animais não evidenciou comprometimento comportamental, apresentando atos fisiológicos dentro da normalidade, tais como, alimentação, defecação e micção, assim como socialização com o grupo. Não foram observadas alterações renais e hepáticos no estudo histopatológico desses órgãos, sugerindo ser uma solução de efeito apenas local. Já nos testículos e epidídimos as alterações foram caracterizadas por infiltrado inflamatório, vacuolização citoplasmática e necrose de células germinativas. Sobre os níveis de testosterona os grupos G1 e G2 apresentaram valores abaixo de 1 ng/mL, cuja técnica mostrou ser eficaz em diminuir esses níveis em 48 horas. Tendo em vista os achados histopatológicos no testículo e epidídimo, a solução papaína e ácido lático não afetaram o rim e o fígado e não comprometeram o comportamento dos animais. A solução mostrou-se capaz de reduzir a atividade das células de Leydig nas primeiras 48 horas. Porém são necessários novos estudos sobre os efeitos prolongados e na aplicação de maiores concentrações desta solução em ratos Wistar além da elaboração de novos projetos que se possam abranger outras as espécies.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5042_1.pdf: 2545498 bytes, checksum: 4d1086c8bbc4dc337fe99bcb799334ab (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / O ácido úsnico [2,6-Diacetil-7,9-dihidroxi-8,9b-dimetil-1,3[2H,9bH]-dibenzo-furadiona] (UA), composto natural obtido de diversas espécies de liquens, apresenta diferentes atividades biológicas e fisiológicas que podem apresentar grande relevância na farmacologia e clínica. Devido sua relevante ação antimitótica e antiproliferativa, existe potencial interesse de seu uso na terapia do câncer. Não obstante, o sucesso de sua aplicação clínica é limitado a sua dotada ação tóxica e pouca solubilidade em água e solventes orgânicos de alta polaridade. Nanopartículas são carreadores poliméricos que podem modificar o perfil de distribuição do fármaco no organismo. Estes vetores medicamentosos proporcionam a liberação do fármaco no sítio de ação desejada, potencializando a ação terapêutica e minimizando os efeitos colaterais. O principal objetivo deste estudo consiste em obter e caracterizar físicoquimicamente nanocápsulas de copolímero de ácido lático e glicólico (PLGA) contendo ácido úsnico e investigar a atividade citotóxica e antitumoral do ácido úsnico em comparação com a forma não encapsulada. Nanocápsulas contendo ácido úsnico (UA-NC) foram preparadas pelo método de deposição interfacial do polímero. Análises físico-químicas foram realizadas imediatamente após a preparação das nanocápsulas. Subseqüentemente, elas foram submetidas a ambos os testes de estabilidade acelerada e a longo termo. A morfologia e tamanho das partículas de UA-NC foram estudados utilizando a microscopia eletrônica de varredura (MEV). O teor de ácido úsnico nas nanocápsulas foi obtido através de ensaios cromatográficos e a taxa de encapsulação foi determinada após ultrafiltração e centrifugação. O perfil de liberação in vitro do ácido úsnico a partir das UA-NC foi determinado utilizando o método de diálise direta. O estudo da atividade citotóxica foi realizado pelo método de cultura de tecidos com células da linha contínua NCI-H 292. A viabilidade celular, foi determinada pelo Azul de Tripan e a ação citotóxica do UA e UA-NC foi avaliada pelo método colorimétrico de MTT (3-[4,5-dimetiltiazol-2-il]-2,5-difeniltetrazólio). Alterações morfológicas nas células NCI H292 tratadas com UA e UA-NC foram analisadas por microscopia óptica utilizando a técnica de Giemsa. A atividade antitumoral foi realizada em camundongos albinos Suíços (mus-musculus), frente ao tumor experimental sarcoma-180. Decorridos 24 h de implantação do tumor, foram administrados, intraperitonealmente, injeções de UA, UA-NC e placebo em dose equivalente a 15 mg/ 10 g de peso do animal. Após uma semana de tratamento, foram realizadas coletas de sangue para análises hematológicas e os animais foram sacrificados. Tumores foram removidos, mensurados e pesados e os órgãos (fígado, rins e baço) foram dissecados e submetidos a estudos histopatológicos. A inibição tumoral foi determinada a partir do peso médio da massa tumoral dos grupos de animais tratados em relação ao grupo controle (não tratado). O ácido úsnico apresentou limitada solubilidade em óleo de girassol, podendo ser encapsulado numa concentração máxima de 1 mg/ml. A formulação manteve um aspecto inicial macroscópico leitoso com reflexo azul opalescente durante 120 dias quando mantida a temperatura de 4° C ± 1°C. As formulações liofilizadas de UA-NC permaneceram estáveis por um período superior a 36 meses mantendo um aspecto inicial similar. A análise por microscopia de varredura demonstrou partículas bem dispersas, esféricas e homogêneas, com diâmetro médio de 367 ± 81 nm. UA-NC em suspensão após preparação apresentaram um conteúdo de ácido úsnico de 101,7 ± 1,7 % e uma taxa de encapsulação de 99,4 ± 0,16%. O perfil cinético de liberação revelou que as UA-NC podem ser utilizadas como sistema de liberação controlada. As concentrações requeridas para inibir 50% do crescimento celular, IC50, foram de aproximadamente 10 e 11,5 mg/ml para o ácido úsnico livre e encapsulado, respectivamente. Citoplasma irregular, com intensas áreas de vacuolização contendo material basófilo foram evidenciados nas células quando submetidas a tratamento com ácido úsnico (5μg/ml). Esta cultura quando tratada com ácido úsnico encapsulado demonstrou uma monocamada quase semelhante ao controle. A encapsulação do UA em nanocápsulas de PLGA promoveu uma inibição tumoral de 68% quando comparado ao tratamento com o ácido úsnico livre. Análises histopatológicas dos tumores tratados revelaram intensas áreas de necroses. Ações tóxicas representadas ao nível de hepatócitos foram evidenciadas no tratamento com UA livre. Estas lesões foram significativamente reduzidas quando os animais foram tratados com ácido úsnico nanoencapsulado. Nenhuma alteração histopatológica foi evidenciada nos rins e baço dos animais tratados. Em conclusão, a encapsulação do ácido úsnico em nanocápsulas de PLGA pode ser uma alternativa promissora a ser explorada para a terapia do câncer

Orientador: Ana Rita Morales / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T08:54:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kuchnier_CarolineNogueira_M.pdf: 6599109 bytes, checksum: 59b6eb5172349da253716bfd2081593a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O poli(ácido lático), PLA, é um polímero biodegradável muito promissor para aplicações industriais e médicas. Contudo, algumas de suas características, como fragilidade à temperatura ambiente limitam sua potencial utilização e restringem sua degradação às condições de compostagem. Para promover modificações de propriedades do PLA este trabalho tem como objetivo o estudo de blendas com Poli(adipato-co-tereftalato de butileno), PBAT, outro polímero biodegradável. Buscou-se ainda, melhorar a compatibilidade entre os dois polímeros com a utilização do agente extensor de cadeia multifuncional Joncryl ADR-4368, que contém grupos epóxido reativos. Dois tipos de processamento foram adotados: em homogeneizador Drais e em reômetro de torque. Amostras dos polímeros puros e blendas em diferentes composições foram preparadas com e sem adição do extensor de cadeia. Na análise de calorimetria diferencial de varredura (DSC), a temperatura de transição vítrea (Tg) dos polímeros originais mostraram-se inalteradas nas blendas e revelou a imiscibilidade entre PLA e PBAT. O comportamento associado à fração cristalina apresentou variações em função da composição dos polímeros nas blendas e as transições térmicas não foram alteradas pelo extensor de cadeia. Análises de termogravimetria (TGA) mostraram o efeito de aumento na estabilidade térmica gerada pelo extensor de cadeia e o aumento da degradação térmica no processamento por injeção. A espectroscopia do infravermelho (FTIR) mostrou que grupos epóxido podem ter reagido com carboxilas e hidroxilas dos polímeros. A cromatografia por permeação em gel (GPC) mostrou que o extensor de cadeia promoveu aumento na massa molar do PLA, mas não apresentou o mesmo efeito no PBAT. Pela microscopia eletrônica de varredura (SEM), observou-se a presença de duas fases distintas. O extensor de cadeia promoveu a diminuição significativa no tamanho dos domínios da fase dispersa. Ensaios de resistência à tração mostraram que o PBAT aumentou a flexibilidade do PLA. Testes de resistência ao impacto mostraram aumento na resistência mecânica do PLA pela incorporação do PBAT. O extensor de cadeia reduziu a flexibilidade do PLA puro, mas aumentou a flexibilidade e a resistência mecânica nas blendas PLA/PBAT. Palavras-chave: Blendas poliméricas, plástico biodegradável, poli(ácido lático), aditivos / Abstract: Poly (latic acid) (PLA) is an attractive biodegradable polymer for industrial and medical applications. Although, some PLA properties like brittleness at room temperature restrict its potential applications and limit its full degradation only for composting conditions. The purpose of this work is to promote modifications in PLA properties by blending it with other biodegradable polymer, Poly (butylene-adipate-co-terephtalate) (PBAT). Joncryl ADR-4368, a multifunctional chain extender with epoxy functional groups was also used to increase polymers compatibility. Two processing methods were adopted: the samples in different compositions were processed in Drais homogenizer and torque reometer. Polymers and blends were processed with and without the chain extender. Differential Scanning Calorimetry (DSC) showed that the glass transition temperature (Tg) of the polymers did not change, which reveals immiscibility between PLA and PBAT. The behavior of the crystalline fraction exhibited variations depending on the composition of the blends and thermal transitions were not changed by chain extender. Thermo gravimetric analysis (TGA) showed that the chain extender caused an increase on thermal stability, and an increase of thermal degradation caused by injection molding processing. Infrared spectroscopy (FTIR) indicated that epoxy groups may be reacted with carboxyl and hydroxyl polymers functional groups. Gel permeation chromatograph (GPC) revealed that chain extender promoted molecular weight increasing in PLA but did not have the same effect on PBAT. Using Scanning electron microscopy (SEM) two phases morphology was detected. Chain extender promoted remarkable domains size reduction of the dispersed phase. Tensile strength tests demonstrated that PBAT enhanced flexibility and reduced brittleness of PLA. Impact strength tests showed an increment on PLA strength due to the presence of the PBAT. Chain extender reduced flexibility of PLA but also increased flexibility and tensile strength in PLA/PBAT blends. Keywords: polymer blends, biodegradable plastic, poly (latic acid), additives / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestra em Engenharia Química

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS.

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Orientadores: Ana Rita Morales. Maria Aparecida Marin-Morales / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T19:07:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Palsikowski_PaulaAlessandra_M.pdf: 11105258 bytes, checksum: 8fba42f89a892e4e1fd4741c459f3b74 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Os polímeros biodegradáveis, como o PLA e o PBAT, são considerados uma opção viável para minimizar os efeitos do grande descarte de resíduos sólidos. Este trabalho apresenta o estudo da biodegradação em solo do poli (adipato-co tereftalato de butileno) (PBAT) e poli (ácido lático) (PLA) e de suas blendas compatibilizadas por um extensor de cadeia. As amostras foram caracterizadas mediante Difração de Raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), Calorimetria Diferencial Exploratória e Espectroscopia de Infravermelho (FTIR). Para avaliar a degradação, as amostras foram enterradas em solo em condições controladas em laboratório. As amostras degradadas foram regularmente retiradas de solo e analisadas por inspeção visual e pela alteração na massa molar por Cromatografia de Permeação em Gel (GPC). A biodegradabilidade destes materiais também foi avaliada pela quantificação da taxa de mineralização. Visualmente foram observadas mudanças na coloração, trincas e fragmentação. Após 360 dias de degradação foram observados apenas pequenos fragmentos de PBAT com manchas pretas, as blendas 25/75 e 75/25 estavam fragmentadas, enquanto que o PLA apresentou apenas trincas. A massa molar ponderal média do PLA foi a que mais diminuiu em 360 dias de degradação. Os resultados evidenciaram uma forte influência da presença do extensor de cadeia na massa molar do PBAT e das blendas. O PBAT apresentou a maior taxa de mineralização, seguido pela blenda 25/75, enquanto que a blenda 75/25 e o PLA apresentaram uma taxa de mineralização menor. As curvas do DSC e DRX revelaram um aumento na cristalinidade durante o processo de degradação. O FTIR mostrou pequenas variações nas bandas antes e depois da degradação. O estudo da ecotoxicidade dos resíduos resultantes da degradação dos polímeros no solo permitiu avaliar os efeitos citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos por meio de bioensaios com o organismo teste Allium cepa germinado nos solos onde ocorreu a degradação dos materiais. Com base nos resultados obtidos, os materiais estudados não se mostraram fitotóxicos, genotóxicos e tampouco mutagênicos para as células meristemáticas. As blendas compatibilizadas do PLA com o PBAT não apresentaram vantagens no processo de biodegradação em relação ao polímeros originais / Abstract: Biodegradable polymers, as PLA and PBAT, are considered a feasible option to minimize the effects of high disposal of solid waste. This work presents the study of biodegradation in soil of poly (adipate co-terephthalate of butylene) (PBAT) and poly (lactic acid) (PLA) and their blends compatibilized with a chain extender. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Thermogravimetric analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). To evaluate the degradation, the samples were buried in soil in controlled laboratory conditions. Degraded samples were regularly taken from soil and analyzed by visual inspection and by the changes in molecular weight by Gel Permeation Chromatography (GPC). The biodegradability of these materials was assessed by quantifying the rate of mineralization. Visually it was observed changes in color, cracks and fragmentation. After 360 days of degradation it was observed only small fragments of PBAT stained in black, and the 25/75 and 75/25 blends were broken, while the PLA showed only cracks. The ponderal average molecular weight of PLA was the must decreased in 360 days of degradation. The results showed a strong influence of the chain extender presence in changing the molecular weight of PBAT and the blends. The PBAT shows the higher mineralization rate, followed by the 25/75 blend, while the 75/25 blend and the PLA had a lower mineralization rate. The DSC and DRX curves revealed an increase of crystallinity during the degradation process. The FTIR showed slight changes at bands before and after degradation. The study of ecotoxicity of residues resulting from polymers degradation in soil allowed evaluate the citotoxy, genotoxy and mutagenic effects by the bioassays using the test organism Allium cepa germinated in soils where degradation of the materials took place. Based on the obtained results, the studied materials were not fitotoxic, genotoxic nor mutagenic for meristematic cells. The compatibilized blends of PLA with PBAT showed no advantage in the biodegradation process in relation to the original polymers / Mestrado / Mestra em Engenharia Química

O ácido lático produzido por bactérias láticas constitui um sério problema nas fermentações industriais. Por este motivo, os efeitos deste ácido adicionado sobre a produção de etanol por levedura em meio sintético foi estudado no presente trabalho. Assim, foi possível evitar a interferências de um processo contendo uma cultura mista de bactérias láticas e levedura. Além disto, o meio sintético foi utilizado a fim de evitar as variações na composição da matéria-prima, no caso o melaço de cana-de-açúcar, durante a estocagem por um longo período de tempo. Inicialmente, dois planejamentos fatoriais foram realizados em batelada simples. Após a validação deste sistema, uma produção máxima de etanol (72,1 g.L-1) e uma boa retenção de viabilidade celular (86,4%) foram conseguidas utilizando-se inóculo bastante alto (40 g.L-1, massa seca) numa fermentação contendo 200 g.L-1 de sacarose inicial. Nestas condições, experimentos em batelada simples em mini-reatores foram realizados operando a 34 °C e em presença de 0 a 1,0 g.L-1 de ácido lático. Neste experimento, o pH do meio tornou-se bastante baixo (2,3 a 2,7). Por este motivo, outra fermentação em batelada simples foi realizada com o reajuste do pH inicial para 4,5 logo após adição de todos os componentes ao reator. O reajuste do pH inicial causou um aumento significativo tanto na produtividade e na velocidade específica máxima de etanol quanto na viabilidade final na batelada simples. Depois disto, comparações da batelada simples com a batelada alimentada continuamente e por pulsos também foram realizadas em presença de ácido lático. Observou-se que o processo de batelada com alimentação contínua consumiu açúcar mais lentamente, apresentou maior perda em viabilidade e maior produção de biomassa que a batelada simples enquanto que o processo de batelada alimentada por pulsos foi bem semelhante. A elevação da concentração do ácido lático (2,0 g.L-1 a 4,0 g.L-1) nos reatores permitiu a tamponagem do meio sintético logo após o reajuste inicial de pH para 4,5. Nestas condições, também houve semelhança entre os processos de batelada simples e batelada alimentada por pulsos. Em batelada alimentada por pulsos, verificou-se que a diminuição da quantidade de inóculo levou a perdas de viabilidade celular por causa do aumento do ácido externo em relação à quantidade de células no reator. De uma maneira geral, a presença de ácido lático causou aumentos no consumo de açúcar em todos os processos. Fermentações sucessivas foram realizadas, adicionado 3 pulsos de sacarose e 2,0 g.L-1 de ácido lático (em relação ao volume final do meio), a levedura 63M passou por um processo de adaptação até o terceiro ciclo. Além disto, houve uma redução na proteína intracelular final e um aumento na acidez total em presença ácido lático. No entanto, a produção de glicerol e a produção de trealose aumentaram e foram semelhantes tanto em presença quanto em ausência de pulsos de ácido lático. / Lactic acid produced by lactic bacteria is a problem serious in fermentation alcohol plants. For this reason, the effects of this added acid on ethanol by yeast in synthetic medium were studied in the present work. Thus, it was possible to avoiding interferences of a process containing a miscellaneous culture of lactic bacteria and yeast. Besides, synthetic medium was used to avoiding variations in raw material, sugar-cane molasses in this case, during the storage by a large period of time. Initially, two factorial planning were used in simple batch under agitation. After validation of these plannings, maximal ethanol production (72.1 g.L-1) with well retention of viability (86,4%) were obtained using high inoculum size (40 g.L-1, dry weight) in fermentation containing 200 g.L-1 initial sucrose. In these conditions, fermentations in simples batch in mini-reactors were carried out at 34 °C and in presence of 0 to 1,0 g.L-1 added lactic acid. In this experiment, the medium pH became very small (2.3 to 2.7). For this reason, another fermentation in simple batch was realized with initial pH readjusted for 4,5 after addition of all of medium compounds in the reactor. The readjusted of initial pH caused a significative increase as in productivity and maximal-specific rate of ethanol as in final viability in simple batch process. After this, comparisons among simple batch and continuous-fed batch and pulses-fed batch were made in the presence of lactic acid. In these experiments, continuous-fed batch process showed sugar uptake more slowly, showed more drops in viability and more biomass production than simple batch process, while the pulses-fed batch was similar than simple batch process. In addition, the elevation of lactic acid concentration for 2,0 g.L-1 to 4,0 g.L-1 in the reactors permitted the pH maintenance of synthetic medium after initial pH readjusted for 4,5. In these conditions, the simple batch and pulses-fed batch processes also were similar. In pulses-fed batch culture, the decrease of inoculum size caused drops in viability because of the increase of endogenous acid in relation to cell quantity in the reactor. Generally, the presence of lactic acid causes increases in sugar uptake in all of process. Fermentations with cell reuse were carried out in fed batch process with pulses of sucrose and 2,0 g.L-1 lactic acid (in relation to final medium volume), yeast 63M undertook to adaptation process until the third fermentation cycle. In adittion, a decrease of final intracellular protein and an increase of total acidity in presence of lactic acid. However, glycerol and trehalose productions increased with the fermentative cycles and were similar as in presence as in absence of added lactic acid.

Submitted by Weslei Diego Pavini null (wesleydiego@gmail.com) on 2017-05-23T14:13:00Z No. of bitstreams: 1 Dissertação mestrado - Weslei D. Pavini.pdf: 7330663 bytes, checksum: a86ba8ec10a0627ea18d3883c094b461 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-23T18:18:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pavini_wd_me_araiq_par.pdf: 737035 bytes, checksum: 22742b425e546a6ef2e994294d7d9349 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T18:18:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pavini_wd_me_araiq_par.pdf: 737035 bytes, checksum: 22742b425e546a6ef2e994294d7d9349 (MD5) Previous issue date: 2017-05-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Biorreatores têm sido estudados para obtenção de H2, um produto de alto valor agregado usado na indústria química e afim e na produção de energia. Neste trabalho foi desenvolvido um método para análise de compostos orgânicos voláteis (VOCs) produzidos em biorreatores para auxiliar na pesquisa e no controle operacional da produção de H2. Com base nos compostos de interesse foi otimizado um procedimento de microextração líquido-líquido (LLME) para recuperação destes do meio aquoso. Para isto foi usado 400 µL de 1-octanol, um solvente lipofílico e biodegradável, sulfato de sódio e 1,2 mL de amostra. Em seguida foi desenvolvido um método de separação e detecção por cromatografia em fase gasosa acoplada a um detector de ionização em chama (GC-FID). A separação foi feita usando coluna de polietilenoglicol de 30 m de comprimento e hélio como gás de arraste. O tempo de análise total foi de 16 min. Através deste método foi possível extrair, separar e quantificar 12 compostos: acetona, metanol, etanol, 1-propanol, 1-butanol, ácido acético, ácido propiônico, ácido butírico, ácido isovalérico, ácido valérico, ácido capróico e ácido láctico. Todas as curvas analíticas foram validadas usando a análise de variância (ANOVA). Além disso, foram calculadas algumas figuras de mérito, como o limite de detecção, o intervalo de quantificação, a exatidão e a precisão. Foram realizados testes de efeito matriz e estabilidade da amostra. Algumas amostras provenientes dos biorreatores de produção de H2 foram analisadas através do método proposto. O método desenvolvido mostrou-se preciso, exato e tem vasta gama de aplicação. / Bioreactors have been studied to obtain H2, a high value-added product used in the chemical and allied industry and in energy production. In this work a method was developed for the analysis of volatile organic compounds (VOCs) produced in bioreactors to assist in the research and operational control of H2 production. Based on the compounds of interest, a liquid-liquid micro extraction procedure (LLME) was optimized for recovery of these from the aqueous medium. 400 μl of 1-octanol, a lipophilic and biodegradable solvent, sodium sulfate and 1.2 mL of sample were used for this. Next, a separation and detection method was developed by gas chromatography coupled to a flame ionization detector (GC-FID). The separation was done using 30 m polyethylene glycol column and helium as carrier gas. The total analysis time was 16 min. This method was used to extract, separate and quantify 12 compounds: acetone, methanol, ethanol, 1-propanol, 1-butanol, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isovaleric acid, valeric acid, caproic acid and lactic acid. All analytical curves were validated using analysis of variance (ANOVA). In addition, some figures of merit were calculated, such as limit of detection, interval of quantification, accuracy and precision. The matrix effect and stability of the samples were also performed. Some samples from the H2 production bioreactors were analyzed using the proposed method. The method developed proved accurate, precise and has a wide range of application.

Submitted by Socorro Pontes (socorrop@ufersa.edu.br) on 2017-03-06T15:39:05Z No. of bitstreams: 1 MariaCSC_DISSERT.pdf: 1659077 bytes, checksum: 3f0b26007c83f86ae5035f55e49dc67a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T15:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaCSC_DISSERT.pdf: 1659077 bytes, checksum: 3f0b26007c83f86ae5035f55e49dc67a (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Meat and meat products undergo deterioration processes very easily, for this reason, we often use conservational methods to increase shelf life and add value to these products. Among these, salting is a very common technique, used for a very long time, to expand shelf life. However, ingesting great amounts of sodium chloride may lead to the development of arterial hypertension and secondary cardiovascular diseases. Hence, we aimed to evaluate the quality of carne de sol produced with lower levels of sodium chloride and the addition of natural conservative agents. For such purpose, we obtained beef in natura, which was then cut and divided into the following four sample groups: CLS – carne de sol with sodium lactate; CAL – carne de sol with lactic acid; CAL+LS – carne de sol with lactic acid and sodium lactate; and Control – carne de sol with no treatment. Afterwards, the meat underwent the salting process with the sodium chloride level at 2% and was stored at refrigeration temperature 4°C ±1°C. Microbiological and physicochemical analyses were performed on the in natura beef, to evaluate the quality of the raw material that was used, and on the carne de sol produced with each treatment, which were analyzed on day 0, immediately after the addition of the conservative agents, and on days 3, 6, 9 and 12 of refrigerated storage. The carne de sol containing natural conservative agents presented lower microbiological counts when compared to the Control group, and group CAL should be highlighted, because it demonstrated increase in shelf life of up to six days of storage. Regarding the physicochemical parameters, the conservative agents did not significantly change the quality of the samples. Therefore, lactic acid and sodium lactate can be considered as feasible alternatives to prolong the shelf life of carne de sol, and reduce the levels of sodium chloride that are used / Carnes e produtos cárneos sofrem processo de deterioração muito facilmente, por isso, muitas vezes são utilizados métodos de conservação para aumentar a vida útil além de agregar valor a estes produtos. Dentre eles, a salga é bastante utilizada, desde os primórdios, para estender a vida de prateleira. No entanto, o elevado consumo de cloreto de sódio pode levar ao desenvolvimento de hipertensão arterial e doenças cardiovasculares secundárias. Diante disso, objetivou-se avaliar qualidade de carne de sol elaborada com teores reduzidos de cloreto de sódio e adição de conservadores naturais. Para tanto, foi adquirida carne bovina in natura, em seguida esta carne foi cortada e dividida em quatro grupos amostrais, sendo eles: CLS: carne com lactato de sódio, CAL: carne com ácido lático, CAL+LS: carne com ácido lático e lactato de sódio e Controle: carne sem nenhum tratamento. Posteriormente, a carne foi então salgada com teor de cloreto de sódio à 2% e armazenada a temperatura de refrigeração 4ºC±1º. Foram realizadas análises microbiológicas e físico-químicas na carne in natura, para avaliar a qualidade da matéria – prima utilizada e nas carnes de sol com os tratamentos, as quais foram analisadas nos tempos 0, imediatamente após a inserção dos conservadores, e com 3, 6, 9 e 12 dias de armazenamento refrigerado. As carnes de sol contendo os conservadores naturais demostraram menores contagens microbianas quando comparadas com a carne controle, havendo destaque para o grupo amostral CAL, que demostrou um incremento na vida de prateleira de até seis dias de armazenamento. Em relação aos parâmetros físico-químicos, os conservadores não alteraram significativamente a qualidade das amostras. Portanto, o ácido lático e lactado de sódio podem ser considerados alternativas viáveis para prolongar a vida útil da carne de sol, reduzindo ainda o teor de cloreto de sódio utilizado / 2017-03-06