Made available in DSpace on 2016-12-08T15:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wanessa Rejane knop Weihermann.pdf: 8645347 bytes, checksum: 7ba1b3a312c2bb2df4cb0f3f16d4ad7a (MD5) Previous issue date: 2015-08-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Polymers with self-healing function permit to repair cracks and microcraks autonomously, thus providing extended life and reliability of polymeric structural elements. This study evaluated the healing efficiency of an epoxy matrix based on diglycidyl ether of bisphenol A based (DGEBA) using microcapsules of poly (urea-formaldehyde) (PUF) filled with an aminated polydimethylsiloxane (PDMS-a) and triethylenetetramine (TETA). Fracture toughness tests (KIC) using specimens with TDCB geometry (Tapered Double Cantilever Beam), to assess the healing efficiency (η) were developed. Generally, the healing efficiency (η) increased with total concentration of microcapsules and, thus, the system with 5% (w/w) of microcapsules showed better healing efficiency in relative the system with 2,5% (w/w) of self- healing microcapsules in room temperature. Observed that the mPDMS systems to help reduce the stiffness of the epoxy matrix, resulting in greater energy release rate values (UIC). The fractographic analysis shows the rupture and release of the healing agent and the self-healing of cracks. The system with 2.5% (w/w) PUF microcapsules encapsulated with PDMS-a (mPDMS-a) and TETA (mTETA) self-healed at 80oC, showed value KIC similar to the system DGEBA, indicating that the system with healing agents not only regenerated the cracks, but also provided the damaged sites fracture toughness similar to the DGEBA system. / Polímeros autorregeneráveis são projetados para reparar de forma autônoma os danos gerados, como fissuras e microtrincas, prolongando a vida útil e confiabilidade materiais poliméricos. Esta pesquisa avaliou a eficiência de autorregeneração de uma matriz epoxídica a base de éter diglicidílico do bisfenol A (DGEBA) utilizando microcápsulas de poli(ureia-formaldeído) (PUF) preenchidas com polidimetil-siloxano aminado (PDMS-a) e trietilenotetramina (TETA). Ensaios de tenacidade à fratura (KIC), utilizando corpos de prova com geometria do tipo TDCB (Tapered Double-Cantilever Beam), foram empregados para avaliar a eficiência de autorregeneração desse novo sistema. Em geral, a eficiência de autorregeneração (η) aumentou com a concentração total de microcápsulas e, desta forma, os sistemas com 5% (m/m) de microcápsulas apresentaram melhor η em relação aos mesmos sistemas com 2,5% (m/m) de microcápsulas a temperatura ambiente. Também foi observado que os sistemas com mPDMS-a auxiliam a reduzir a rigidez da matriz epoxídica, resultando em maiores valores de taxa de liberação de energia (UIC). A análise fractográfica mostra o rompimento e liberação do agente cicatrizante e a autorregeneração das trincas e a transição entre os mecanismos atuantes na propagação da trinca de acordo com o aumento da concentração das microcápsulas. Como conclusão, todos os sistemas DGEBA com microcápsulas de TETA e PDMs-a apresentaram autorregeneração, e o melhor resultado nos demais propriedades e parâmetros avaliados foi encontrado para o sistema 2,5% (m/m) de mPDMS-a e mTETA autorregenerados a 80oC.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulianaLM_DISSERT.pdf: 3337263 bytes, checksum: f1607b1c73a3ec40c4bd82f3a0b43c14 (MD5) Previous issue date: 2013-08-08 / The industries of food, medicine and cosmetic apply microencapsulation for many reasons, among them, stabilize the active, control the release of encapsulated and separate incompatible components of the formulation. In this context, microencapsulation techniques have been used in the food industry to provide stable liquid and solid ingredients. Anthocyanins have high antioxidant potential, but they are photodegradable. The challenges are therefore directed to the research for techniques that could make this potential remaining active and bioavailable and could be used as a vehicle for the delivery release of bioactive and micronutrients in appropriate conditions and levels. This work has as main objective to propose a method to encapsulate the anthocyanins in the extract of mountain apple using the interfacial polymerization technique. As well as to define the ideal conditions of temperature and agitation system for this procedure. The microparticles were characterized for size, morphology, active distribution, surface charge, degradation, composition and stability. The results, like particle diameter of 5.94 μm and Zeta potential of 7.03 mV, showed that the technique used to obtain these microparticles was satisfactory and has potential for application in cosmetics and food / As ind?strias de alimentos, medicamentos e cosm?ticos aplicam a microencapsula??o por diversas raz?es, dentre elas, estabilizar o ativo, controlar a libera??o do encapsulado e separar componentes incompat?veis da formula??o. Dentro deste contexto, as t?cnicas de microencapsula??o t?m sido usadas na ind?stria de alimentos para fornecer ingredientes l?quidos e s?lidos est?veis. As antocianinas possuem alto potencial antioxidante, entretanto s?o fotodegrad?veis. Os desafios s?o portanto, direcionados ? busca de t?cnicas que fa?am com que este potencial permane?a ativo e biodispon?vel para que possa ser usado como ve?culo para a libera??o de bioativos e micronutrientes, em condi??es e n?veis adequados. Este trabalho tem como objetivo principal propor uma t?cnica para encapsular as antocianinas presentes no extrato do jambo vermelho utilizando a t?cnica de polimeriza??o interfacial. Foram definidas as condi??es ideais de temperatura e agita??o do sistema para o referido processo. As micropart?culas obtidas foram caracterizadas quanto ao tamanho, morfologia, distribui??o do ativo, carga superficial, degrada??o, composi??o e estabilidade. Os resultados obtidos, tal como di?metro de part?cula de 5,94 μm e potencial Zeta de +7,03 mV, mostraram que a t?cnica utilizada para obten??o destas micropart?culas foi satisfat?ria e possui potencial para aplica??o na ind?stria de cosm?ticos e alimentos

Os microrganismos probióticos são considerados suplementos alimentares vivos, apresentando benefícios ao hospedeiro e melhorando o balanço intestinal. A produção de Lactobacillus com alta densidade celular vem sendo estudada e possui grande interesse por parte da indústria, bem como o estudo de novos meios de cultivo alternativos. Outros interesses são a melhora da sobrevivência dos microrganismos durante a passagem pelo trato gastrintestinal por meio da microencapsulação e a elaboração de um produto com potencial probiótico que não necessite da cadeia do frio. Dentro deste contexto o presente trabalho objetivou a produção de microrganismo potencialmente probiótico em meio de cultivo vegetal e após microencapsulado, para obtenção de um pó alimentício para ser diretamente utilizado em alimentos. Na primeira etapa deste trabalho foi realizada uma avaliação de variáveis para fixar os parâmetros de processo e o meio de cultivo em biorreator submerso, para produção de biomassa de Lactobacillus plantarum BL011. O meio de cultivo e parâmetros de processo que apresentaram os melhores resultados para a produção de biomassa e ácido láctico foram: 40 g L-1 de açúcares totais (soro ácido de soja); 15 g L-1 de extrato de levedura; velocidade de agitação de 200 rpm; 25 °C e 4,5 vvm. Os resultados obtidos permitiram uma produção de biomassa de 17,87 g L-1 e 37,59 g L-1 de ácido láctico. Em uma segunda etapa deste trabalho o microrganismo foi microencapsulado pela técnica de electrospraying, utilizando como agentes encapsulantes alginato de sódio (ALG) e uma mistura de alginato de sódio e pectina cítrica (ALG-PEC). As células microbianas livres e microencapsuladas foram submetidas ao suco gástrico simulado (SGS) e suco intestinal simulado (SIS). O microrganismo controle (células livres) demonstrou uma diminuição de 6 e 4,2 log UFC mL-1 depois de 120 min de exposição, respectivamente. No entanto, as células microencapsuladas em ALG e em ALG-PEC apresentaram resistência considerável, diminuindo 2,9 log UFC mL-1 para SGS e 2,7 log UFC mL-1 para SIS. Testes de armazenamento sob temperatura de refrigeração por 21 dias apresentaram boa sobrevivência bacteriana de 9,3 log UFC mL-1 (ALG) e 8,6 log UFC mL-1 (ALG-PEC) para células microencapsuladas, enquanto que as células livres apresentaram uma sobrevivência de apenas 1,2 log UFC mL-1 Na terceira etapa foram realizados experimentos para obtenção do pó alimentício com potencial probiótico, onde o microrganismo microencapsulado em ALG foi liofilizado e analisada a viabilidade no período de 6 meses de armazenamento a temperatura ambiente (25 °C), aqual foi mantida acima de 7 log UFC g-1 de pó alimentício, a análise microbiológica (conforme legislação brasileira) realizada antes e após o período de armazenamento não demonstrou contaminações para os patógenos avaliados. Realizou-se uma análise sensorial adicionando o pó alimentício em suco natural de laranja, obtendo aceitação sensorial elevada, maior que 88 %. O suco com adição do pó alimentício foi exposto aos SGS e SIS e apresentou, após 120 min, redução de apenas 2,4 log UFC mL-1 para SGS e 1,3 log UFC mL-1 para SIS. / Probiotic microorganisms are considered living dietary supplements showing benefic effects to hosts by improving the intestinal balance. The high cell density production of Lactobacillus has been the interest of many studies and presents great interest for industry, along with the development of new alternative culture media. Other concerns are the improvement of the survival of microorganisms during passage through the gastrointestinal tract by means of microencapsulation, and the preparation of a product with probiotic potential that would require no cold chain. In this context, this study aimed at producing potentially probiotic bacterium with alternative sources of cultivation substrates and its microencapsulation to obtain a food powder to be used directly in food. In the first step of this study a screnning of variables was carried out to set the process parameters and culture medium in the submerged bioreactor for the production of L. plantarum BL011 The optimized culture medium and processing parameters for biomass and lactic acid formation were: 40 g L-1 total sugar (liquid acid protein residue of soybean); 15 g L-1 yeast extract; stirring speed of 200 rpm; 25 °C, and 4.5 vvm. The results obtained allowed for a production of 17.87 g L-1 of biomass and 37.59 g L-1 of lactic acid. In a second step of this study L. plantarum BL011 was microencapsulated using the electrospraying technique, using as encapsulating agents sodium alginate (ALG) and a mixture of sodium alginate and citrus pectin (ALG-PEC). The free and microencapsulated cells were subjected to the simulated gastric juice (SGJ) and simulated intestinal juice (SIJ). The microorganism control (free cells) showed a decrease of 6 and 4.2 log CFU mL-1 after 120 min of exposure, respectively. However, the microencapsulated cells in ALG and in ALG-PEC showed significant resistance, decreasing by 2.9 log CFU mL-1 in SGJ, and 2.7 log CFU mL-1 in SIJ. Storage tests under refrigeration temperature for 21 days showed good bacterial survival of 9.3 log CFU mL-1 (ALG) and 8.6 log CFU mL-1 (ALG-PEC) for microencapsulated cells, whereas free cells showed a survival of only 1.2 log CFU mL-1 In the third step of the work, it was obtained a food powder with probiotic potential, where the ALG-microencapsulated bacterium was lyophilized and viability was investigated within 6 months of storage at room temperature (25 °C), keeping 7 log CFU g-1 product of its initial value. Microbiological analyses (according to Brazilian legislation) performed before and after the storage period did not show any contaminations by pathogens. The formulated orange juice containing L. plantarum BL011 obtained high sensory acceptance (> 88 %) in the sensory analysis. The juice with the addition of food powder was exposed to SGJ and SIJ and presented, after 120 min, reduction of 2.4 log CFU mL-1 for SGJ and 1.3 log CFU mL-1 for SIJ.

O selênio é utilizado como elemento colorante ou descolorante na indústria vidreira. Sua característica altamente volátil durante a fusão do vidro, com perdas de até 80%, tem sido uma questão discutida já há muito tempo. Assim, alternativas têm sido buscadas na tentativa de aumentar o rendimento do selênio. Utilizar o princípio da microencapsulação do selênio através da obtenção de vidros pelo método sol-gel apresenta-se como uma possibilidade para novos estudos. O método sol-gel permite obter vidros de alta pureza utilizando recursos mais simples que em uma fusão convencional. Este trabalho apresenta um estudo do rendimento do selênio em duas composições de vidros sodo-cálcicos. Para tanto, foram utilizadas diferentes fontes de selênio (Se0, ZnSeO3, Na2SeO3). Uma proposta desta pesquisa foi obter uma nova fonte de selênio através da síntese de um material rico em sílica pelo método sol-gel, o qual contenha selênio em sua formulação. Este material é utilizado como uma alternativa de inserção de selênio visando o aumento de seu rendimento durante a fusão, considerando-se o princípio da microencapsulação. As amostras vítreas contendo selênio apresentaram coloração rosa. Os resultados de análise química mostram que a incorporação de selênio foi maior para as amostras com maior concentração de álcalis. Uma das amostras contendo um dos materiais sintetizados pelo método sol-gel apresentou a menor perda de selênio (34%) dentre todas, indicando que o método proposto foi eficiente para a redução da volatilização deste elemento. Os ensaios de absorção óptica apresentam três bandas de absorção: 380 nm (Fe3+), 500 nm (Se0 / Se2-) e 720 nm (Fe2+). As amostras obtidas por sol-gel são amorfas, adquiriram uma forte coloração avermelhada com o tempo e os resultados obtidos nos ensaios de caracterização indicaram uma potencial aplicação deste material como sensor de umidade. / Selenium is used as a colorant and discolorant element in the glass industry. Its highly volatile characteristic during the glass melting, which causes losses around 80%, has been discussed for a long time. Meanwhile, alternatives have been searched to increase the yield of selenium. Microencapsulation of the selenium by sol-gel processing may be considered for new studies. This work presents an investigation, in laboratory scale, of the selenium yield in two model soda-lime glass compositions. Different sources of selenium (Se0, ZnSeO3, Na2SeO3) were used, which were incorporated into a silica rich material, containing the selenium source, by sol-gel method. The glass samples were obtained by melting the raw-materials at 1350°C in high alumina crucibles, and showed different grades of pink coloration. Chemical analysis results showed that the incorporation of selenium was higher in the glass containing higher concentration of alkaline elements. In terms of selenium source, the best yield (lowest loss of selenium) was 34 wt%, obtained with SG3 (synthesized material by sol-gel method) as the selenium source. The optical absorption curves presented three main absorption bands: 380 nm (Fe3+), 500 nm (Se0/Se2-) and 720 nm (Fe2+). The samples obtained by sol-gel were amorphous, acquired a strong reddish coloration with time, and indicated potential characteristics for application as a humidity sensor.

A oleorresina de copaíba é amplamente utilizada em diferentes regiões do país, especialmente na região amazônica. Sua atividade cicatrizante e antiinflamatória são as mais difundidas na medicina popular. Entretanto, são raras na literatura científica as descrições destas atividades, bem como a indicação da composição responsável pela atividade. Os objetivos deste estudo foram a otimização da obtenção da fração volátil da oleoressina de copaíba, por extração com arraste à vapor, sua microencapsulação em goma arábica por atomização e secagem em spray-dryer, avaliação química, morfológica e farmacológica (atividade antiinflamatória in vivo). A fração volátil representou 14,5% da oleorresina, sendo o beta-cariofileno (70%) e o alfa- humuleno (8,7%) seus constituintes majoritários. A eficiência do processo de microencapsulação da fração volátil em goma arábica foi em média de 95%. Os estudos de estabilidade da fração volátil livre e microcapsulada, nas temperaturas de 25oC e 40oC em ambiente de umidade relativa de 50%, mostraram que o beta- cariofileno sofreu oxidação, gerando principalmente óxido de cariofileno, e em menor extensão outros compostos oxigenados. A microencapsulação da fração volátil minimizou, porém não impediu a oxidação e a perda de massa. Os ensaios da atividade farmacológica in vivo mostraram que a fração volátil inibiu expressivamente o processo inflamatório agudo, induzido por carragenina ou zimosan, com ED50 de 32mg/Kg. A fração microencapsulada inibiu a resposta inflamatória na mesma magnitude que a fração volátil livre, mostrando que o processo de microencapsulação não alterou a atividade, possibilitando seu uso como forma farmacêutica ou intermediária na preparação de outras. O beta-cariofileno inibiu a resposta inflamatória na dose de 32 mg/Kg, na mesma magnitude que a fração volátil, o que nos permite atribuir a este, a atividade antiinflamatória observada. / The oilresin of copaiba is extensively used in different regions of Brazil, especially in the Amazon region. Its healing and anti-inflammatory activities are widely known in folk medicine. However, descriptions of these activities and the indication of the compound responsible for these activities are rare in the literature. The objective of the present study was to optimize the derivation of the volatile fraction of the oilresin of copaiba by vapor extraction, its microencapsulation in Arabic gum by atomization and drying with a spray-dryer, and chemical, morphological and pharmacological evaluation (anti-inflammatory activity in vivo). The volatile fraction represented 4.5% of the oilresin, with beta-caryophyllene (70%) and alfa-humulene (8.7%) being its major constituents. The efficiency of the microencapsulation process of the volatile fraction in Arabic gum was on average 95%. The study of stability of the free and microencapsulated volatile fraction at the temperature of 25oC and 40oC in the presence of 50% humidity showed that beta-caryophyllene underwent oxidation, mainly generating caryophyllene oxide and, to a lesser extent, other oxygenated compounds. Microencapsulation of the volatile fraction minimized but did not prevent oxidation and loss of mass. The in vivo assays of pharmacological activity showed that the volatile fraction significantly inhibited the acute inflammatory process induced by carrageenan or zymosan, with an ED50 of 32 mg/kg. The microencapsulated fraction inhibited the inflammatory response to the same extent as did the free volatile fraction, showing that the microencapsulation process did not alter the activity, a fact that permits its use as a pharmaceutical or intermediate form in the preparation of other formulations. beta-Caryophyllene at the dose of 32 mg/kg inhibited the inflammatory response to the same extent as did the volatile fraction, a fact that permits us to attribute to this compound the anti-inflammatory activity observed.

O estilo de vida contemporâneo tem aumentado a demanda por produtos alimentícios que proporcionem benefícios à saúde como os alimentos funcionais. Entretanto, a incorporação de diversos compostos bioativos nas matrizes alimentícias é dificultada pela característica hidrofóbica da maioria destes compostos, que também desfavorece a absorção no intestino. Este é o caso de muitos flavonoides como a quercetina, e sistemas de encapsulação como as micropartículas lipídicas sólidas são capazes de diminuir estes problemas. O presente trabalho de Mestrado teve como objetivo avaliar a digestibilidade in vitro de micropartículas lipídicas sólidas produzidas com óleo de babaçu como fonte de triacilglicerois de cadeia média (MCTs) e triestearina, e a bioacessibilidade da quercetina encapsulada nestes sistemas lipídicos. Foram produzidas dispersões variando-se a concentração de tensoativo (de 2,0 a 4,0%) e de óleo de babaçu (1,2, 2,0 e 2,8%). Os sistemas produzidos apresentaram diâmetro médio que variou de 700 nm a 1800 nm para as diferentes formulações e estabilidade físico-química durante 30 dias. Os resultados obtidos nos ensaios de digestibilidade in vitro indicam uma maior tendência de desestabilização dos sistemas produzidos com mais óleo de babaçu na fase gástrica. O resultado da hidrólise dos triacilglicerois mostrou que 30% de ácidos graxos foram liberados na fase intestinal, independente da formulação de micropartículas lipídicas. Os resultados de bioacessibilidade indicaram que em baixas concentrações de tensoativo há influência da concentração de triacilglicerois de cadeia média nas formulações e os resultados mais altos foram obtidos para as partículas contendo 2,8% de óleo de babaçu e 2,0% de tensoativo. Desta forma, pode-se concluir que os sistemas produzidos neste trabalho foram eficientes para preservação da quercetina, o que possibilita sua incorporação em sistemas alimentícios e também aumentou a bioacessibilidade deste bioativo. / Contemporary lifestyle has increased the demand for food products that provide health benefits as functional foods. However, the incorporation of bioactive compounds in food matrices is hampered by hydrophobic character of the majority of this compounds which also difficult the absorption in the intestine. This is the case of many flavonoids such as quercetin which has reduced bioactivity in plants. Encapsulation systems such as solid lipid microparticles are capable of solving these problems. The objective of this study was to evaluate the in vitro digestibility of solid lipid microparticles produced with babassu oil as a source of medium chain triacylglycerols (MCTs) and tristearin, besides the bioaccessibility of quercetin encapsulated in these lipid systems. Dispersions were produced by varying the surfactant (2.0 to 4.0%) and MCT (1.2, 2.0 and 2.8%) concentrations. The systems produced showed an average diameter ranging from 700 nm to 1800 nm for different formulations and colloidal stability for 30 days. The results obtained in the in vitro digestibility assays indicate a higher tendency to destabilization in gastric phase of the systems produced with more babassu oil. 30% of fatty acids were released in the intestinal phase for all formulations. The results indicated that bioaccessibility at low surfactant concentrations has the influence of the concentration of MCT in formulations. The highest results were obtained for particles containing 2.8% of babassu oil and 2.0% of surfactant. Thus, we can conclude that the systems produced in this work were efficient for preservation of quercetin, which allows its incorporation in food systems and also increased the bioaccessibility of this bioactive.

Orientadores: Carlos Raimundo Ferreira Grosso, Maria Ines Re / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-06T03:05:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prata_AnaSilvia_D.pdf: 8487208 bytes, checksum: c134b0c8ddb26e852727eca6b6bef640 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Microencapsulação é uma tecnologia usada como ferramenta potencial para proteção de um composto e modulação de sua liberação. Atualmente, estudos na área de micropartículas e liberação controlada estão bastante avançados e uma variedade de técnicas estão disponíveis entre as quais destacam-se processos por atomização (spray drying, spray cooling e spray chilling), coacervação e recobrimento por leito fluidizado e por complexação. A coacervação complexa envolve a associação reversível de dois polímeros e apresenta algumas vantagens frente a outras técnicas como a possibilidade de se trabalhar com biopolímeros, a ausência de solvente orgânico e condições brandas de temperatura no processamento. Porém a complexidade do processo dificulta a aplicação da técnica a biopolímeros com diferentes características físico-químicas. Assim, neste trabalho foram estudadas as principais condições que podem interferir na formação das partículas por coacervação complexa do sistema clássico goma-arábica:gelatina e pectina:gelatina, na tentativa de elucidar os mecanismos envolvidos. Além disso, as propriedades de barreira das partículas encapsuladas com óleo essencial de vetiver foram alteradas sob duas condições de reticulação (glutaraldeído e transglutaminase) como forma de prever o comportamento da membrana polimérica em diferentes meios. O ensaio de liberação foi mensurado a partir de um composto apolar fluorescente (dansilato de kusimila - KD) em meios aquosos com polaridade modificada pela adição de tensoativos de natureza iônica (dodecilsulfato de sódio) e não-iônica (Tween 80). Os resultados obtidos confirmaram que existe uma faixa ótima de formação de partículas dependente do pH. Acredita-se que as partículas são formadas pela coacervação dos polímeros no sistema líquido-líquido sobre a superfície hidrofóbica do agente de núcleo. O planejamento experimental possibilitou a otimização do processo clássico de formação de partículas gelatina-goma arábica resultando em uma proporção ótima de 2:1. As condições estudadas para a pectina não possibilitaram otimizar o processo nem produzir cápsulas esféricas, sendo que uma massa coacervada foi formada arrastando a porção hidrofóbica e conseqüentemente encapsulando-a. Nas melhores condições experimentais encontradas foram testados agentes reticulantes (glutaraldeído e transglutaminase) que apresentaram diferenças quanto à retenção do composto fluorescente encapsulado e diferenças morfológicas nos meios estudados. Para as partículas não reticuladas úmidas, KD foi completamente liberado após 5 horas enquanto para partículas secas esta quantidade foi de 80%. Nestes sistemas liberação do óleo de vetiver foi avaliada por quantificação cromatográfica através da medida de liberação de alguns compostos presentes no óleo. Em geral, maior porcentagem de liberação foi observada para álcoois e cetonas e menor porcentagem de liberação observada para os hidrocarbonetos. Partículas reticuladas com glutaraldeído apresentaram menor liberação de KD em relação às reticuladas com transglutaminase, que por sua vez apresentaram liberação ligeiramente inferior às partículas não-reticuladas, independentemente dos meios de liberação estudados. Considerando os meios, a ordem de liberação de KD observada foi : etanol anidro>SDS>tween80 / Abstract: Microencapsulation is a technology used as a potential tool in the protection of a product and the modulation of its core release. Currently, studies in the area of microparticles and controlled release are considerably advanced and a variety of techniques and products are available, among them differents processes for atomization (spray drying, spray cooling and spray chilling), coacervation and fluidized bed and complexation. The complex coacervation involves the reversible association (ionic) of two polymers and presents some advantages in comparison to other techniques such as the possibility to work with biopolymers, the absence of organic solvent and mild temperatures. However the complexity of the process turns the application of the technique difficult to biopolymers due to different physical and chemical characteristics. Thus, this work considered a study of the main conditions that can influence the formation of particles by complex coacervation in an attempt to elucidate the mechanisms involved. Moreover, the barrier properties of these particles were modified under two conditions of crosslinking. The release assay was measured with a hydrophobic fluorescent (khusimyl dansylate - KD), substance in solvents with their polarity modified by the addition of ionic and non-ionic surfactants (SDS and Tween 80). The results confirmed that an optimum band of particle formation exists and depends on the pH. The particles are formed by the coacervation of polymers in the liquid-liquid system over the hydrophobic surface of the core agent. The experimental design made possible the optimization of the classic process of particle formation when the arabic gum-gelatin ratio was 1:2. For the pectin, the range of conditions studied did not allow to optimize the process or to produce spherical capsules, but a coacervated mass was formed dragging the hydrophobic portion and consequently encapsulating it. In the best conditions found, the crosslinking agents (glutaraldehyde and transglutaminase) presented different retention capacities for the encapsulated fluorescent probe and morphological differences in the solvents studied. The KD in the moist capsules without reticulation was completely released after 5 hours, whilst for the freeze-dried particles, this amount was 80%. Release of vetiver oil was evaluated indirectly by chromatographic quantification following the release of some of the compounds present in the oil. In general, a greater percent of release occurred for the alcohols and ketones and smaller percent release was observed for the hydrocarbon compounds. Crosslinking using glutaraldehyde showed smaller release of the KD than particles crosslinked with transglutaminase. The release KD profile of the particles crosslinked with transglutaminase was almost the same compared with particles without crosslinking, in all release medium used. The release order observed for KD was: anhydrous ethanol>SDS>tween80 / Doutorado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Doutor em Alimentos e Nutrição

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-11T10:29:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_CamilaMoraisMarques_M.pdf: 1235801 bytes, checksum: 01bf63d6c99cca84c0ff1402a773967a (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Dois grandes desafios na cadeia produtiva da piscicultura são o aproveitamento dos subprodutos gerados durante o processamento do pescado e a produção de micropartículas que sejam mais atrativas para a alimentação de larvas de peixes. O objetivo do trabalho foi extrair e caracterizar gelatina de pele de tilápia para utilizá-la como um substituto das gelatinas de mamíferos na formação da parede, juntamente com goma arábica, de micropartículas obtidas por coacervação complexa contendo como recheio o óleo de salmão. Gelatina de pele de tilápia foi obtida e caracterizada e comparada com gelatina suína comercial quanto à força de gel (Dnqqo), perfil de textura, ponto de fusão, distribuição de massa molar e composição centesimal. Foram também avaliadas as condições de processamento das micropartículas, sua morfologia e microestrutura por microscopia óptica e eletrônica de varredura, diâmetro médio e eficiência de encapsulação. Os resultados de força de gel para gelatina suína e de peixe do segundo lote produzido foram bastante similares, apresentando valores de 192,2 ± 2,9 g e de 202,8 ± 3,7 g, respectivamente. O primeiro lote de gelatina de peixe apresentou valor de força de gel bem inferior em relação ao segundo lote (11,5 ± 0,7 g), devido à presença de um conteúdo lipídico relativamente maior no primeiro lote. A gelatina suína apresentou ponto inicial de fusão maior (27,5°C) que as gelatinas de peixe do primeiro e do segundo lotes (18,5°C e 24,0°C, respectivamente). Quanto à distribuição de massa molar, observou-se maior degradação na gelatina suína do que nas gelatinas de peixe. O aumento da velocidade de agitação (14000 rpm) produziu micropartículas com recheio constituído por gotículas menores de óleo. O aumento da concentração de polímeros de parede (5,0 e 7,5%) resultou na produção de partículas com formatos irregulares. As diferentes gelatinas utilizadas para formação das paredes das micropartículas não provocaram alterações significativas nas eficiências de encapsulação, com os valores variando de 59,7 a 72,4%. Os diâmetros médios das micropartículas produzidas com as diferentes gelatinas e com os diferentes recheios variaram de 83 a 150 µm. A utilização de óleo de salmão e gelatina de peixe não modificou a morfologia das micropartículas, que mantiveram a esfericidade característica e a integridade das paredes. Considerando os resultados obtidos, conclui-se que é possível substituir gelatina suína comercial por gelatina de pele de tilápia e oleoresina de páprica + óleo de soja por óleo de salmão, permitindo uma produção de micropartículas ricas em ômega 3 e com uma possível maior atratividade na alimentação de larvas de peixes / Abstract: Two great challenges in the pisciculture production chain are the use of by-products generated during the fish processing and the production of more attractive microparticles for fish larvae feeding. The aim of this work was to extract and to characterize gelatin from tilapia skin to use it as a substitute of mammalian gelatins in the formation of matrix of microparticles, obtained by complex coacervation, containing salmon oil. Tilapia skin gelatin was obtained, characterized and compared to commercial pig gelatin as for gel strength (Dnqqo), texture profile, melting point, molecular weight distribution and proximate composition. Conditions of microparticles processing were also evaluated, their morphology and microstructure by optical and scanning electron microscope, mean diameter and encapsulation efficiency. Pig gelatin and one second lot of fish gelatin exhibited quite similar results of gel strength with values of 192,2 ± 2,9 g and 202,8 ± 3,7 g, respectively. Gel strength of first lot of fish gelatin (11,5 ± 0,7 g) was smaller than the second lot due to the lipid content slightly larger in the first lot. Pig gelatin presented an initial melting point larger (27,5°C) than first and second lots of fish gelatins (18,5°C and 24,0° C, respectively). Related to the molecular weight distribution, more degradation was observed in pig gelatin than fish gelatin. Higher agitation speed (14000 rpm) produced microparticles with core material constituted by smaller droplets of oil. The increase of the concentration of matrix polymeric material (5,0 and 7,5%) resulted in production of particles with irregular formats. The different gelatins used as matrix of microparticles did not cause significant alterations in the efficiencies of encapsulation, with values varying from 59,7 to 72,4%, as well as, the replacement of oleoresin of paprika + soy oil for salmon oil also did not produced significant differences among the microparticles regarding to this parameter. The mean diameter remained between 83 and 150 µm considering all the particles produced. The application of salmon oil and fish gelatin did not impair the morphology of microparticles that kept the characteristic spherical format and the wall integrity. Considering the obtained results, it is possible to substitute commercial pig gelatin for tilapia skin gelatin and oleoresin of paprika + soybean oil for salmon oil, allowing a production of microparticles rich in ômega 3 oil and possibly with a greater attractiveness in the feeding of fish larvae / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

O objetivo deste trabalho foi a preparação de um revestimento inteligente com resina epóxi, capaz de autorreparar-se quando o sofre um defeito mecânico. A autorreparação é possibilitada pela presença de microcápsulas, dispersas na resina (revestimento de epóxi sem pigmentos) e que contêm no seu núcleo o agente de autorreparação, o óleo de linhaça. Estas cápsulas foram preparadas por uma emulsão de óleo de linhaça em água para formar micelas e sobre estas uma parede ou casca exterior de poliuréia-formaldeído. Para a avaliação da resistência à corrosão e do efeito de autorreparação do revestimento, chapas de aço carbono foram revestidas e avaliadas pela técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) em 0.1molL-1 1 NaCl e também foram avaliadas pelo teste acelerado de corrosão em câmara de névoa salina (SSC). Após a cura do revestimento aditivado com as microcápsulas, aplicado sobre placas de aço carbono, as medidas eletroquímicas de impedância foram realizadas em corpos de prova com um defeito mecânico provocado de forma controlada e reprodutível. Uma célula de três eletrodos foi utilizada. Estas medidas foram efetuadas após 0h, 24h e 48h da execução da incisão ou defeito mecânico. Para comparação, as mesmas medidas foram realizadas com as placas pintadas com o revestimento não-aditivado, com a mesma espessura total de 120 m. Os resultados mostraram que as cápsulas foram quebradas e se liberou o óleo de linhaça, reparando a área da incisão o defeito após pelo menos 24 horas de exposição natural ao ar ambiente. Verificou-se que para as placas revestidas sem defeito, os valores de | Z | mantiveram-se elevados. No entanto, o revestimento sem as microcápsulas, após 24 horas, mostrou uma diminuição considerável no valor de módulo de impedância, |Z|. Assim, usando a técnica de EIE foi possível avaliar quantitativamente o mecanismo de autorreparação do revestimento aditivado com microcápsulas que contêm óleo de linhaça. Os ensaios acelerados de corrosão (SSC) mostraram resultados em estreita concordância com os obtidos por EIE. / The aim of this work was the preparation of a smart coating with epoxy resin which is able to repair itself (self-healing effect) after suffering a mechanical defect. Self-healing is possible due to the presence of microcapsules, dispersed in the resin (clear type epoxy coating) and contain in their core the self-healing agent, the linseed oil. These capsules were prepared in an emulsion of linseed oil in water to form micelles and an outer skin or wall of poly(urea-formaldehyde) was formed. For the corrosion resistance and the self-healing effect evaluation of the coating, carbon steel plates were coated and tested by electrochemical impedance spectroscopy technique (EIS) in 0.1molL-1 NaCl solution and by accelerated corrosion test in salt spray chamber (SSC). After curing of the capsules additivated epoxy based clear coating applied on carbon steel plates, electrochemical impedance measurements were performed on plates with a controlled and reproducible mechanical defect. A three-electrode electrochemical cell was used. These measurements were performed after 0h, 24h and 48h of making the incision or mechanical defect. For comparison, the same measurements were performed with the plates painted with a non- capsules additivated clear coating of the same total thickness of 120 m. The results showed that the capsules were broken and released the linseed oil, which indeed have repaired the incision area after at least 24 hours of natural air aging. It was found that for the plates coated without a defect, the values of impedance modulus, |Z|, remained high. However, the coating without the capsules after 24 hours, showed a considerable decrease in |Z|. So, using EIS it was possible to quantitatively assess the mechanism of self-healing of the additivated coating using microcapsules containing linseed oil. The SSC accelerated corrosion tests showed results in close agreement with those obtained by EIS.

A azitromicina é um antibiótico da classe dos macrolídeos utilizado principalmente no tratamento de infecções de pele e do trato respiratório. Suas propriedades farmacocinéticas lhe conferem ampla distribuição e acumulação tecidual. Devido à sua baixa biodisponibilidade (37%) e instabilidade ao pH ácido, foram investigadas alternativas para o desenvolvimento de microparticulados com propriedade gastro-resistente para aplicação em diferentes formas farmacêuticas. As micropartículas de azitromicina foram obtidas pela técnica de secagem por pulverização (spray-drying) com o polímero pH-dependente Eudragit® L30-D55 e trietilcitrato como plastificante. O desenvolvimento experimental seguiu um planejamento fatorial tipo Box-Behnken de quatro variáveis em três níveis. As micropartículas foram caracterizadas pela densidade aparente, densidade compactada, fator de Hausner, índice de Carr, ângulo de repouso e cromatografia líquida. O processo de secagem foi avaliado pelo rendimento e recuperação da azitromicina. A partir das características físicas do microparticulado e o rendimento do processo foram escolhidas três micropartículas para avaliação mais detalhada, contendo 15, 30 e 45% de polímero de revestimento sobre a concentração de azitromicina dihidrato. Estas foram avaliadas por difração de raios-X, calorimetria, infra-vermelho, microscopia eletrônica de varredura e teste de dissolução. Os fatores que mais influenciaram o processo de secagem e obtenção das micropartículas foram a concentração de Eudragit® L30D-55 e a temperatura do ar de secagem, sendo que, quanto menor a concentração de polímero e maior a temperatura de secagem melhores foram os rendimentos do processo. A recuperação da azitromicina para todas as micropartículas foram superiores a 80%. As micropartículas apresentaram baixa densidade aparente, porém com propriedades de fluxo que variaram de bom a excelente na maioria das condições de preparação. As avaliações por calorimetria e difração de raios-X sugerem que a azitromicina está encapsulada. Isto pode ser confirmado por meio das imagens da microscopia eletrônica de varredura que revelaram estruturas esféricas e uniformes. As micropartículas com maiores concentrações de polímero apresentaram as melhores características com proteção gástrica, acima de 50%, e são candidatas promissoras para o desenvolvimento de formas farmacêuticas sólidas orais gastro-resistentes contendo azitromicina. / The azithromycin is an antibiotic of the macrolide class used in cutaneous and respiratory infections treatments. Its pharmacokinetics properties confer a large cell distribution and accumulation in tissues. Due to its small bioavailability (37%) and acid pH instability, alternatives to the development of gastric-resistance microparticles to be uses in different pharmaceuticals forms were investigated. Azithromycin microparticles were obtained through spray-drying technique with the pH-dependent polymer Eudragit® L30-D55 and triethyl citrate as plasticizer. The experimental development followed a factorial planning Box-Behnken with four factors in three levels. The microparticles were characterized by bulk density, tapped density, Hausner ratio, Carr index, repose angle and HPLC. The drying process was evaluated by azithromycin yield and recover. From the microparticles physics parameters and the process yield, three samples were chosen to be better evaluated. The samples contained 15, 30 and 45% of coat polymer over azithromycin dehydrate. They were evaluated by X-ray powder diffraction (XRPD), calorimetry, infrared, surface electronic microscopy (SEM) and dissolution assay. The factors that most affected the drying process and the microparticles development were Eudragit® L30D-55 concentration and drying air temperature, and lower was the polymer amount and higher was the drying air temperature, better was the process yield. The azithromycin recover for all microparticles were superior to 80%. The microparticles presented low bulk density, but good flow properties for the great part of the samples. The calorimetry and the XRPD evaluations suggest that azithromycin is encapsulated, what can be confirmed through SEM pictures, which showed uniform and spherical structures. The microparticles with higher polymers concentrations showed the best characteristics with gastric protection above 50% and they are promising candidates to the development of oral solid pharmaceutical forms containing gastro-resistant azithromycin.