Orientador: Maria de Lourdes Bueno Trindade Galo / Banca: João Fernando Custódio da Silva / Banca: Nilton Nobuhiro Imai / Banca: Cláudio Clemente Faria Barbosa / Resumo: As plantas aquáticas têm um papel fundamental no equilíbrio dos ambientes aquáticos e importância crucial no fornecimento de alimento e refúgio para animais. Porém, seu crescimento desequilibrado pode obstruir canais, represas e reservatórios e reduzir a disponibilidade de água para uso humano. No que se refere a plantas aquáticas submersas, a utilização de medidas de controle torna-se mais complexa, face à dificuldade em mapear e quantificar volumetricamente as áreas de infestação. Nessas situações, considera-se que a combinação de dados georreferenciados oriundos de sensores baseados tanto na energia eletromagnética do espectro óptico, como em sinais acústicos, possibilite o mapeamento e mensuração dessas áreas, auxiliando na elaboração de propostas de manejo sustentáveis para esse tipo de vegetação aquática. Assim, o presente trabalho prevê a utilização integrada de dados ópticos e acústicos, para estimar o biovolume de plantas aquáticas submersas. As análises foram conduzidas a partir de dados obtidos em três levantamentos ecobatimétricos e espectrorradiométricos (abril de 2010, novembro de 2010 e janeiro de 2011) realizados em uma área de estudos localizada no Rio Paraná, caracterizada pela dificuldade de navegação, e para a qual foi adquirida a imagem World View-2 em dezembro de 2010. A correlação entre biovolume de plantas aquáticas submersas e valores de brilho registrados em bandas do espectro óptico visível da imagem World View-2 foi menor que 60%, inviabilizando a utilização dos dados espectrais para espacialização do biovolume... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Aquatic plants are fundamental for the balance of opened aquatic environments and crucial in providing food and shelter for animals. However, its unbalanced growing can clog channels, dams and reservoirs, reducing water availability for human use. In the case of submerged aquatic vegetation, the use of control actions becomes more complex due to the difficulty in mapping and volumetrically quantifying the areas of infestation. In these situations, it is considered that georeferenced data - originated both in sensors based on electromagnetic energy of the optical spectrum and acoustic signals - allow the mapping and measuring of these areas, helping to create proposals for the sustainable management of this type of aquatic vegetation. This work uses optical and acoustic data integration method for estimating the biovolume of submerged aquatic vegetation and performing the biovolume mapping. The analysis was performed by using data from three hydroacoustic and spectroradiometer surveys - April 2010, November 2010, and January 2011 - carried out in a test area located in the Paraná River, characterized by the difficulty of navigation. A World View-2 image of this area was acquired in December 2010 to be used in this work. The correlation between the biovolume of submerged aquatic vegetation and brightness values recorded in the visible optical spectrum bands was less than 60%, precluding the use of spectral data for spatial distribution of biovolume through the adjustment of a regression... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A matéria orgânica é um parâmetro usual de avaliação para verificar a qualidade e a sustentabilidade do manejo do solo. O sistema plantio direto possui premissas básicas para a conservação da matéria orgânica do solo e sob este aspecto cresce a necessidade de melhorar as práticas deste sistema para obtenção de resultados eficientes de acúmulo de matéria orgânica no solo. Desta forma, espera-se que as culturas de cobertura adicionem ao solo diferentes quantidades e qualidade de matéria orgânica do solo. O experimento está implantado no Câmpus de Dois Vizinhos da UTFPR desde 2010 sob sistema de plantio direto. O delineamento experimental é o de blocos ao acaso com parcelas subdivididas com três repetições. A parcela experimental é de 10 x 5 m e as subparcelas de 5 x 5 m. As parcelas são constituídas com 15 espécies de plantas de cobertura de verão (mucuna preta; guandu anão; mucuna anã; crotalaria spectabilis; crotalaria juncea; lab lab; feijão de porco) e de inverno (aveia; consórcio de aveia e ervilhaca; consórcio de aveia, ervilhaca e nabo forrageiro; nabo forrageiro; tremoço; azevém; centeio e ervilhaca) além de uma testemunha (pousio). Numa subparcela da cultura de milho foi aplicado dosagem de nitrogênio correspondente a 180 Kg N ha -1 e na outra subparcela não foi utilizada adubação nitrogenada. As amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0 - 5, 5 - 10 e 10 - 20 cm na primavera de 2013. O cálculo de estoque de carbono e nitrogênio foi efetuado a partir do método de massa equivalente com base nos teores de carbono e nitrogênio obtidos por análise elementar e densidade do solo. Análise de fluorescência induzida por laser e espectroscopia da região do infravermelho também foram realizadas para todas as amostras de solo integral. De acordo com os teores de carbono do solo e índices gerados a partir das técnicas espectroscópicas foram selecionadas amostras para realização do fracionamento físico densimétrico visando à identificação dos compartimentos da matéria orgânica de acordo com suas frações: Leve Livre, Leve Oclusa e Pesada. Verificou-se que as culturas de cobertura são promissoras para aumentar o estoque de carbono total no solo, na fração leve-livre, principalmente, na camada de 0 – 5cm promovendo a qualidade do solo. / Organic matter is a common endpoint to check the quality and sustainability of soil management. The tillage system has basic premises for the conservation of soil organic matter and in this respect grows the need to improve the practices of this system to obtain efficient results of soil organic matter accumulation. Thus, it is expected that the cover crops add to the soil quality and different amounts of soil organic matter. The experiment is implanted in the Campus of Dois Vizinhos UTFPR since 2010 under no-tillage system. The experimental design is a randomized block design with split plot design with three replications. The experimental plot is 10 x 5 m and subplots of 5 x 5 m. The plots are made with 15 species of summer cover crops and winter (velvet bean, pigeon pea dwarf; mucuna dwarf, crotalaria spectabilis, crotalaria juncea, lab lab, pork beans, oatmeal, oat consortium and vetch, oats consortium, vetch and oilseed radish, turnip, lupine, ryegrass, rye and vetch) and a control (fallow). In a subplot of corn crop was applied nitrogen corresponding to 180 kg N ha -1 and another subplot is not used nitrogen fertilizer. Soil samples were collected in layers 0-5, 5-10 and 10-20 cm in the spring of 2013. The inventory calculation of carbon and nitrogen was made from dough method equivalent based on carbon content and nitrogen obtained by elemental analysis and bulk density. Analysis induced fluorescence spectroscopy laser and the infrared region were also performed for all samples integral soil. According to soil carbon contents and indexes generated starting at spectroscopic techniques were selected samples for the Density physical fractionation in order to identify the compartments of organic matter in accordance with its fractions: Take Free, Light and Heavy Occluded. It was found that cover crops are promising for increasing the total stock of carbon in the soil, light-free fraction, mainly, in the layer 0 - 5cm promoting soil quality.

CAPES; CNPQ / Dada a importância mundial da cultivar soja, é imprescindível a aplicação de metodologias para o monitoramento eficiente dos parâmetros fisíco-químicos que determinam a qualidade dos grãos com agilidade e confiabilidade adequadas. Entretanto, os métodos analíticos empregados para as análises tradicionais envolvem técnicas demoradas, utilizam vários equipamentos e reagentes, além de gerarem resíduos químicos. Desta forma, o desenvolvimento de metodologias alternativas para esta finalidade pode trazer benefícios tanto para as indústrias e órgãos reguladores quanto para os analistas. Este estudo propõe a utilização de Espectroscopia de Infravermelho Próximo (NIR) associada a métodos quimiométricos para a construção de modelos multivariados para previsão do percentual de lipídios totais, índice de acidez, teor de clorofila, proteína bruta e umidade em soja. Na construção dos modelos foram avaliadas 300 amostras de soja Glycine max (L.) Merrill. Os dados espectrais foram processados por meio do método de Mínimos Quadrados Parciais (PLS). Os resultados sugerem que os modelos desenvolvidos podem ser utilizados como uma metodologia alternativa para determinar parâmetros físico-químicos e poderiam ser aplicados no controle de qualidade em indústrias de soja. / Given the worldwide importance of soybean cultivars, it is essential to apply methodologies for the efficient monitoring of the physico-chemical parameters that determine the grain quality with adequate agility and reliability. Nonetheless, the analytical methods used in the traditional analysis involves time-consuming techniques, usage of various equipment and reagents besides generating chemical residues. Considering that, the development of alternative methodologies for this purpose can bring benefits to both industries and regulatory bodies as for the analysts. This study proposes the use of Near Infrared Spectroscopy (NIR) associated with chemometric methods for the construction of multivariate models to predict the percentage of total lipids, acidity index, chlorophyll content, crude protein and moisture in soybean. For this, 300 samples of Glycine max (L.) Merrill soybean were evaluated. The spectral data were processed by the method of Partial Least Squares (PLS). The results suggest that the developed model can be used as an alternative methodology to determine the physical-chemical parameters and could be applied in quality control in the soybean industries.

A matéria orgânica é um parâmetro usual de avaliação para verificar a qualidade e a sustentabilidade do manejo do solo. O sistema plantio direto possui premissas básicas para a conservação da matéria orgânica do solo e sob este aspecto cresce a necessidade de melhorar as práticas deste sistema para obtenção de resultados eficientes de acúmulo de matéria orgânica no solo. Desta forma, espera-se que as culturas de cobertura adicionem ao solo diferentes quantidades e qualidade de matéria orgânica do solo. O experimento está implantado no Câmpus de Dois Vizinhos da UTFPR desde 2010 sob sistema de plantio direto. O delineamento experimental é o de blocos ao acaso com parcelas subdivididas com três repetições. A parcela experimental é de 10 x 5 m e as subparcelas de 5 x 5 m. As parcelas são constituídas com 15 espécies de plantas de cobertura de verão (mucuna preta; guandu anão; mucuna anã; crotalaria spectabilis; crotalaria juncea; lab lab; feijão de porco) e de inverno (aveia; consórcio de aveia e ervilhaca; consórcio de aveia, ervilhaca e nabo forrageiro; nabo forrageiro; tremoço; azevém; centeio e ervilhaca) além de uma testemunha (pousio). Numa subparcela da cultura de milho foi aplicado dosagem de nitrogênio correspondente a 180 Kg N ha -1 e na outra subparcela não foi utilizada adubação nitrogenada. As amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0 - 5, 5 - 10 e 10 - 20 cm na primavera de 2013. O cálculo de estoque de carbono e nitrogênio foi efetuado a partir do método de massa equivalente com base nos teores de carbono e nitrogênio obtidos por análise elementar e densidade do solo. Análise de fluorescência induzida por laser e espectroscopia da região do infravermelho também foram realizadas para todas as amostras de solo integral. De acordo com os teores de carbono do solo e índices gerados a partir das técnicas espectroscópicas foram selecionadas amostras para realização do fracionamento físico densimétrico visando à identificação dos compartimentos da matéria orgânica de acordo com suas frações: Leve Livre, Leve Oclusa e Pesada. Verificou-se que as culturas de cobertura são promissoras para aumentar o estoque de carbono total no solo, na fração leve-livre, principalmente, na camada de 0 – 5cm promovendo a qualidade do solo. / Organic matter is a common endpoint to check the quality and sustainability of soil management. The tillage system has basic premises for the conservation of soil organic matter and in this respect grows the need to improve the practices of this system to obtain efficient results of soil organic matter accumulation. Thus, it is expected that the cover crops add to the soil quality and different amounts of soil organic matter. The experiment is implanted in the Campus of Dois Vizinhos UTFPR since 2010 under no-tillage system. The experimental design is a randomized block design with split plot design with three replications. The experimental plot is 10 x 5 m and subplots of 5 x 5 m. The plots are made with 15 species of summer cover crops and winter (velvet bean, pigeon pea dwarf; mucuna dwarf, crotalaria spectabilis, crotalaria juncea, lab lab, pork beans, oatmeal, oat consortium and vetch, oats consortium, vetch and oilseed radish, turnip, lupine, ryegrass, rye and vetch) and a control (fallow). In a subplot of corn crop was applied nitrogen corresponding to 180 kg N ha -1 and another subplot is not used nitrogen fertilizer. Soil samples were collected in layers 0-5, 5-10 and 10-20 cm in the spring of 2013. The inventory calculation of carbon and nitrogen was made from dough method equivalent based on carbon content and nitrogen obtained by elemental analysis and bulk density. Analysis induced fluorescence spectroscopy laser and the infrared region were also performed for all samples integral soil. According to soil carbon contents and indexes generated starting at spectroscopic techniques were selected samples for the Density physical fractionation in order to identify the compartments of organic matter in accordance with its fractions: Take Free, Light and Heavy Occluded. It was found that cover crops are promising for increasing the total stock of carbon in the soil, light-free fraction, mainly, in the layer 0 - 5cm promoting soil quality.

CAPES; CNPQ / Dada a importância mundial da cultivar soja, é imprescindível a aplicação de metodologias para o monitoramento eficiente dos parâmetros fisíco-químicos que determinam a qualidade dos grãos com agilidade e confiabilidade adequadas. Entretanto, os métodos analíticos empregados para as análises tradicionais envolvem técnicas demoradas, utilizam vários equipamentos e reagentes, além de gerarem resíduos químicos. Desta forma, o desenvolvimento de metodologias alternativas para esta finalidade pode trazer benefícios tanto para as indústrias e órgãos reguladores quanto para os analistas. Este estudo propõe a utilização de Espectroscopia de Infravermelho Próximo (NIR) associada a métodos quimiométricos para a construção de modelos multivariados para previsão do percentual de lipídios totais, índice de acidez, teor de clorofila, proteína bruta e umidade em soja. Na construção dos modelos foram avaliadas 300 amostras de soja Glycine max (L.) Merrill. Os dados espectrais foram processados por meio do método de Mínimos Quadrados Parciais (PLS). Os resultados sugerem que os modelos desenvolvidos podem ser utilizados como uma metodologia alternativa para determinar parâmetros físico-químicos e poderiam ser aplicados no controle de qualidade em indústrias de soja. / Given the worldwide importance of soybean cultivars, it is essential to apply methodologies for the efficient monitoring of the physico-chemical parameters that determine the grain quality with adequate agility and reliability. Nonetheless, the analytical methods used in the traditional analysis involves time-consuming techniques, usage of various equipment and reagents besides generating chemical residues. Considering that, the development of alternative methodologies for this purpose can bring benefits to both industries and regulatory bodies as for the analysts. This study proposes the use of Near Infrared Spectroscopy (NIR) associated with chemometric methods for the construction of multivariate models to predict the percentage of total lipids, acidity index, chlorophyll content, crude protein and moisture in soybean. For this, 300 samples of Glycine max (L.) Merrill soybean were evaluated. The spectral data were processed by the method of Partial Least Squares (PLS). The results suggest that the developed model can be used as an alternative methodology to determine the physical-chemical parameters and could be applied in quality control in the soybean industries.

Este trabalho descreve o estudo das instabilidades magneto-hidro-dinâmicas (MHD) comumente observadas nas descargas elétricas de plasma no tokamak TCABR, do Instituto de Física da USP. Dois diagnósticos principais foram empregados para observar essas instabilidades: um conjunto poloidal de 24 bobinas magnéticas (bobinas de Mirnov) colocadas próximas à borda do plasma e um medidor de emissões na faixa do Ultra Violeta e de raios X moles com 20 canais (sistema SXR), cujo circuito de condicionamento de sinais foi aprimorado como parte deste trabalho. Esses diagnósticos foram escolhidos porque fornecem informações complementares, uma vez que o sistema SXR observa a parte central da coluna de plasma, enquanto as bobinas de Mirnov detectam as instabilidades MHD na região mais externa da coluna. As informações coletadas por esses diagnósticos foram submetidas à análise espectral com resolução temporal e espacial, possibilitando determinar a evolução das características espectrais e espaciais das instabilidades MHD observadas. Essas análises revelaram que durante a etapa inicial da formação do plasma (quando a corrente de plasma ainda está aumentando) ilhas magnéticas com números de onda decrescente, identificadas como sendo modos kink de borda, são detectadas nas bobinas de Mirnov. Após a formação do plasma, quando os parâmetros de equilíbrio estão relativamente estáveis (platô), oscilações são detectadas tanto nas bobinas de Mirnov quanto no sistema de SXR, indicando a presença de instabilidades MHD em toda a coluna de plasma. Em geral as oscilações medidas nas bobinas de Mirnov tem baixa amplitude e correspondem a pequenas ilhas magnéticas que foram identificadas como sendo modos de ruptura (modos tearing). Por outro lado, as instabilidades na região central foram identificadas como dentes de serra, que correspondem a relaxações periódicas da região interna à superfície magnética com fator de segurança q=1 e que são acompanhadas de oscilações precursoras, cuja amplitude depende da fase do ciclo de relaxação. Devido à essa modulação de amplitude, aparecem picos de frequência satélite nos espectrogramas dos sinais do SXR. Além disso, devido ao fato dos ciclos de relaxação não serem sinusoidais, os harmônicos da frequência de relaxação também aparecem nesses espectrogramas. No entanto, em muitas descargas do TCABR, a intensidade das oscilações medidas nas bobinas de Mirnov aumentam significativamente durante o platô, com efeitos sobre a frequência de todas as instabilidades MHD, até mesmo sobre os dentes de serra localizados na região central da coluna. Em todos os casos, observou-se que durante o platô a frequência das ilhas magnéticas coincide com a frequência das oscilações precursoras do dente de serra, apesar de serem duas instabilidades distintas, localizadas em posições radiais muito diferentes. Essa coincidência de frequências possibilitou descrever a evolução em frequência de todas as oscilações detectadas em diversos diagnósticos com base em apenas duas frequências básicas: a dos ciclos de relaxação dente de serra e a das ilhas magnéticas. / This work describes the study of magneto-hydro-dynamic instabilities (MHD) commonly observed in plasma discharges in tokamak TCABR (at Instituto de Física da USP). Two main diagnostics were employed to observe these instabilities: a poloidal set of 24 magnetic coils (Mirnov coils) placed near the plasma border and a detector of emissions in the Ultra Violet and soft X-ray range with 20 channels (SXR system) which improvement of the signal conditioning circuit was done as part of this work. These diagnostics were chosen because they provide complementary information, since the SXR system measures the central part of the plasma column, while the Mirnov coils detect the MHD instabilities in the outer part of the column. The information collected by these diagnoses was submitted to spectral analysis with temporal and spatial resolution, making it possible to determine the evolution of the spectral and spatial characteristics of the observed MHD instabilities. These analyzes revealed that during the initial stage of the plasma formation (when the plasma current is still increasing) magnetic islands with decreasing wave numbers, identified as edge kink modes, are detected in the Mirnov coils. After the plasma formation, when the equilibrium parameters are relatively flat (plateau), oscillations are detected in both Mirnov coils and SXR system, indicating the presence of MHD instability in the whole plasma column. In general, the fluctuations measured by the Mirnov coils have low amplitude corresponding to small magnetic islands, which were identified as tearing modes. On the other hand, the instabilities at the central region were identified as sawteeth oscillations that correspond to periodic relaxations in the internal region of the magnetic surface with safety factor q = 1 and that are accompanied by precursor oscillations which amplitude depends on the phase of the relaxation cycles. Due to this amplitude modulation, frequency satellite peaks appear in the spectrograms of the SXR signals. Furthermore, due to the fact that relaxation cycles are not sinusoidal, harmonics of the relaxation frequency also appear in the spectrograms. However, in many TCABR discharges, the intensity of the oscillations measured by the Mirnov coils increase significantly during the plateau, with affects the frequency of all MHD instabilities, even over the sawteeth in the central region of the column. In all cases, it was observed that during the plateau the frequency of the magnetic islands coincides with the frequency of the sawtooth precursors, although they are two different instabilities located in separated radial positions. This coincidence of frequencies allowed describing the frequency evolution of all measured oscillations by considering only two basic frequencies: the cycles of sawtooth relaxation and the magnetic islands.

Este trabalho apresenta um estudo para a qualificação do sensor de detonação como elemento de realimentação para o sistema de controle eletrônico de motores de combustão interna. A metodologia proposta consiste no uso do sensor de detonação, previamente instalado pelo fabricante do motor com a finalidade de eliminar o indesejável efeito da combustão espontânea, para amostrar as vibrações mecânicas produzidas pelo motor em funcionamento. Tal vibração, resultado de massas em movimento e da oscilação natural do sistema excitado pela combustão, produz uma figura espectral na faixa de freqüências do som audível. O método proposto contempla ainda as variações espectrais das vibrações de um mesmo motor operando com diferentes misturas combustíveis. / This dissertation analyses the suitability of using the knock sensor as a feedback element for the electronic control of internal combustion engines. The proposed approach consists of using the knock sensor, originally installed by the engine maker in order to eliminate the spontaneous combustion effect, to sample the mechanical vibration produced by the engine. This vibration, which results from the moving parts and the natural oscillation of the system in combustion, produces an output in the range of audible sound. This research contemplates using the spectral variation of that sound to estimate information about an engine operating with different fuel blends.

Extracting information from acoustic signals is a common task in signal processing and pattern recognition. Broadly speaking, the processing system has, as initial task, to obtain a low-dimensional representation of the acoustic signal, extracted trough computational methods called feature extractors. This representation aims to present the sound of speech in a more convenient form to extract the information contained in the signal. Considering the initial task of processing systems, this work presents a detailed study of three classic methods for features extracting, namely: the Mel - Frequency Cepstrum Coefficients (MFCC), the Ensemble Interval Histogram (EIH), and the Zero Crossing with Peak amplitudes (ZCPA). Still in the literature review step, a study of the human peripheral auditory system was accomplished, since the EIH and ZCPA methods are based on models of human hearing. Moreover, a new extraction method based on detection of level crossings was developed, called here as Elementary Acoustic Events (EAE). In order to compare the methods, both reviewed and developed, two different experiments were applied in this work. At first, experiments with additive noise and channel effects for robustness analysis methods were performed. Finally, experiments related to the task of isolated word recognition were applied using alignment Dynamic Time Warping (DTW). The results suggest that the proposed method is more robust than the classical methods implemented, for the proposed experiments. / Extrair informações de sinais acústicos é uma tarefa bastante comum dentro das áreas de processamento de sinais e reconhecimento de padrões. De uma maneira geral, os sistemas de processamento têm como tarefa inicial obter uma representação de baixa dimensão do sinal acústico, obtida a partir de métodos computacionais denominados extratores de características. Tal representação propõe apresentar o som da fala de uma forma mais conveniente à tarefa de extração e utilização da informação contida no sinal. Dentro deste contexto, nesta dissertação foi realizado um estudo detalhado de três métodos clássicos para extração de características de sinais acústicos existentes na literatura, a saber: os Mel-Frequency Cepstrum Coefficients (MFCC); o modelo Ensemble Interval Histogram (EIH); e o modelo Zero-Crossing with Peak Amplitudes (ZCPA). Sendo que, ainda para revisão bibliográfica, um estudo do sistema auditivo periférico humano foi realizado, visto que os métodos EIH e ZCPA são baseados em modelos do ouvido humano. Em seguida, um novo método de extração baseado em detecção de cruzamentos de nível foi desenvolvido ao longo do trabalho, denominado Eventos Acústicos Elementares (EAE). Diversos experimentos foram realizados a fim de comparar os métodos clássicos e o método desenvolvido nessa dissertação. Na primeira etapa, foram realizados experimentos com ruídos aditivos e com efeitos convolutivos de canal, para análise de robustez dos métodos. Por fim, referente à segunda etapa da análise comparativa dos métodos, foram realizados experimentos relativos à tarefa de reconhecimento de palavras isoladas, utilizando o método de alinhamento temporal Dynamic Time Warping (DTW). Os resultados obtidos indicam que o método proposto possui maior robustez quando comparado aos métodos clássicos implementados.

In this work analytical methods were optimized for the determination of inorganic constituents in cassava flours, corn flour and wheat flour using atomic spectrometry techniques. Factorial design techniques were applied to the optimization of the procedure of microwave assisted digestion of the samples and operating conditions of the inductively coupled plasma optical emission spectrometer (ICP OES). The operating conditions of the inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS) were optimized using univariate experimental designs. The proposed analytical methods showed acceptable sensitivity for the determinations, with limits of quantification (LOQ) for Al, Ba, Ca, Cd, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Ni, P, S, Sb, Sr and Zn, ranging from 0.02 to 23 Ýg g-1. The accuracy of the analytical methods were confirmed by analysis of certified reference materials of rice flour (NIST 1568a), wheat flour (NIST 1567a) and tea leaves (NCS DC 73351), with concordances between 81 ¡Ó 1 and 118 ¡Ó 12% (n = 3). Precision was expressed as the relative standard deviation (RSD) and all values are better than 14% (n = 3). The proposed methods were applied to determine the mineral composition of 38 samples of flour. The macroconstituents in the samples were Ca, K, P, Mg and S at concentrations ranging from 2.72 ¡Ó 1.09 (Ca) and 4253 ¡Ó 103 Ýg g-1 (K). For microconstituents and trace elements such as Ba, Cd, Co, Cu, Fe, Mn, Sr and Zn concentrations varied between 0.02 ¡Ó 0.01 (Sr) and 65.5 ¡Ó 9.7 Ýg g-1 (Fe). Exploratory analysis techniques were applied in order to characterize the cassava flours, corn flour and wheat flour. The formation of three distinct groups type of flour was observed according to the each elementary composition. As food, wheat flour showed the highest concentrations for Cu, Fe, Mn, P, S and Zn, and represent 35% of the recommended daily intake (IDR) established for Fe and Mn. / Neste trabalho foram otimizados metodos analiticos para a determinacao de constituintes inorganicos em farinhas de mandioca, milho e trigo, empregando a espectrometria atomica. Tecnicas de planejamento experimental simultaneo foram aplicadas para as otimizacoes do procedimento de digestao das amostras assistida por micro-ondas e das condicoes operacionais do espectrometro de emissao optica com plasma acoplado indutivamente (ICP OES). Foi otimizada de forma univariada as condicoes operacionais do espectrometro de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS). Os metodos analiticos propostos mostraram-se sensiveis para as determinacoes de Al, Ba, Ca, Cd, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Ni, P, S, Sb, Sr e Zn, com limites de quantificacao (LQ) que variaram entre 0,02 e 23 Ýg g-1. A exatidao dos metodos analiticos foi confirmada atraves da analise dos materiais de referencia certificados de farinha de arroz (NIST 1568a), farinha de trigo (NIST 1567a) e folhas de cha (NCS DC 73351), apresentando valores de concordancia entre 81 ¡Ó 1% e 118 ¡Ó 12% (n=3). A precisao foi expressa como desvio padrao relativo (RSD), sendo melhor do que 14% (n=3). Os metodos propostos foram aplicados na determinacao da composicao mineral de 38 amostras de farinhas. Os macroconstituintes nas amostras foram Ca, K, P, Mg e S, com concentracoes variando entre 2,72 ¡Ó 1,09 Ýg g-1 (Ca) e 4253 ¡Ó 103 Ýg g-1 (K). Para os microconstituintes e elementos traco como Ba, Cd, Co, Cu, Fe, Mn, Sr e Zn, as concentracoes variaram entre 0,02 ¡Ó 0,01 Ýg g-1 (Sr) e 65,5 ¡Ó 9,7 (Fe). Foram aplicadas tecnicas exploratoria de dados com o objetivo de caracterizar as farinhas de mandioca, milho e trigo, quanto a sua composicao mineral, onde foi observada a formacao distinta de tres grupos dos tipos farinhas estudadas conforme a presenca dos elementos quantificados. Como alimento, a farinha de trigo apresentou as maiores concentracoes para Cu, Fe, Mn, P, S e Zn, chegando a representar ate 35% do indice de digestao recomendada (IDR), estabelecido para ferro e manganes.

The doxorubicin (DOX) assumes a prominent position among the drugs widely applied in treatment human cancer. This chemotherapeutic presents efficiency in the regression of various neoplasms, although adverse reactions may occur. As a result several strategies have been developed to reduce the adverse effects caused by the continued use of DOX. One of these strategy is the incorporation of doxorubicin into MOF (Metal Organic Framework), since these materials can act as excellent carriers of drugs. The color change exhibited by doxorubicin as a function of pH, or even possibly when adsorbed in MOF, motivated the present work. This work consists in finding the possible factors that culminate in color change presented by DOX. This way, calculations involving the reactivity, and the UV/Vis spectroscopy of the possible tautomeric species of doxorubicin were performed. Thus, we applied the semiempirical methods, AM1, PM3, PM6 and RM1, and also DFT. We used the method INDO/S-CIS to calculate the spectroscopic of ground state geometries of various tautomer. All calculations revealed DOX1 as the most stable and DOX2 as the most unstable for protonated species. The method PM6 method was the more similar to the DFT by comparing the absorption spectra of DOX1 as well as the relative stabilities of the tautomers. The relative energies between deprotonated tautomers calculated by applied methods were smaller than protonated species, because the deprotonated tautomers denote considerable structural similarities between them. The reactivity study showed that the methods AM1 andPM3 exhibit the same qualitative behavior about the prediction of the transition state structure involved in each proton transfer reaction in the gas phase. The method PM6 resembled more to RM1, being the only exception was the conversion DOX1 → DOX4. Each absorption spectrum calculated from the optimized geometries with the DFT method to the different tautomeric species showed simply a band in the region of longer wavelengths (around 400 nm), which correspond to the visible region. In contrast, the absorption spectra obtained experimentally in acidic showed three bands in the region between 400 to 650 nm, thus cannot be attributed to a single predominant tautomer system, but the simultaneous contributing of all tautomers. The spectroscopic study of deprotonated tautomers, in order to simulate the effect of basic pH, suggests the presence also of the four tautomers deprotonated in the system, thus explaining the appearance of several absorption bands. The spectrum obtained at pH 7 can be explained from the presence of both doxorubicin protonated as deprotonated species. Thus, the application of computational tools proved to be able to elucidate some events associated with spectroscopy and reactivity of doxorubicin. / Dentre os fármacos largamente aplicados na prática oncológica humana, a doxorrubicina (DOX) assume uma posição de destaque. Apesar de este quimioterápico apresentar eficiência na regressão de várias neoplasias, reações adversas podem surgir. Em decorrência disso várias estratégias vêm sendo desenvolvidas para reduzir os efeitos adversos provocados pelo uso contínuo da DOX. Uma dessas estratégias consiste na incorporação da doxorrubicina em MOF s (Metal Organic Framework), uma vez que estes materiais podem atuar como excelentes carreadores de fármacos. A mudança de coloração exibida pela doxorrubicina como função do pH, ou até mesmo quando possivelmente adsorvida na MOF, motivou a realização do presente trabalho, o qual consiste na busca dos possíveis fatores que culminam na mudança de coloração apresentada pela DOX. Diante isso, cálculos envolvendo a reatividade, assim como, a espectroscopia UV/Vis das possíveis espécies tautoméricas da doxorrubicina foram realizados. Para tanto, foram aplicados os métodos semiempíricos, AM1, PM3, PM6 e RM1, e também DFT. Para realização dos cálculos espectroscópicos das geometrias no estado fundamental dos diferentes tautômeros da doxorrubicina, foi utilizado o método INDO/S-CIS. Para as espécies protonadas, todos os cálculos revelaram a DOX1 como sendo a espécie tautomérica mais estável e a DOX2 como sendo a mais instável. O método PM6 foi o método que se mostrou mais similar ao DFT, comparando os espectros de absorção da DOX1, assim como as estabilidades relativas entre os tautômeros. As energias relativas entre os tautômeros desprotonados calculadas pelos diferentes métodos aplicados foram menores para os protonados, pois os tautômeros desprotonados denotam maiores similaridades estruturais entre si. O estudo de reatividade mostrou que os métodos PM3 e AM1 apresentam o mesmo comportamento qualitativo quanto à predição da estrutura do estado de transição envolvido em cada reação de transferência de próton em fase gasosa. O método PM6 assemelhou-se mais ao RM1, divergindo apenas na conversão DOX1 → DOX4. Cada espectro de absorção calculado a partir das geometrias otimizadas com o método DFT para as diferentes espécies tautoméricas apresentou simplesmente uma banda na região de comprimentos de onda maiores (por volta de 400 nm), as quais equivalem à região do visível. Diferentemente, o espectro de absorção obtido experimentalmente em meio ácido apresentou três bandas na região compreendida entre 400 nm a 650 nm, dessa forma não se pode atribuir a predominância de um único tautômero no sistema, mas sim, a contribuição simultânea de todos os tautômeros. O estudo espectroscópico dos tautômeros desprotonados visando simular o efeito do pH básico sugere a presença, também, dos quatro tautômeros desprotonados no sistema, explicando dessa forma o aparecimento das várias bandas de absorção. A atipicidade apresentada pelo espectro obtido a pH 7 pode ser explicado a partir da presença tanto de espécies de doxorrubicina protonadas como desprotonadas. Dessa forma, a aplicação das ferramentas computacionais mostrou-se capaz de elucidar alguns eventos associados a espectroscopia e a reatividade da doxorrubicina.