Orientador: Miguel Jafelicci Junior / Banca: Marcio José Tiera / Banca: Carolina Vautier Teixeira Giongo / Resumo: A modificação da superfície de nanopartículas de óxido de ferro tem atraído interesse da comunidade científica devido às várias aplicações deste material em diferentes áreas do conhecimento. A biomedicina é uma área em crescente avanço no uso das nanopartículas, pois a sinergia entre as propriedades magnéticas e a biocompatibilidade da superfície modificada permite o uso destes materiais em diagnóstico e tratamento de doenças, como na liberação controlada de drogas. A aplicação de um campo magnético para guiar as nanopartículas magnéticas conjugadas com fármaco é uma técnica promissora, capaz de reduzir problemas associados a tradicional forma de administração de drogas, aumentando o bem estar de pacientes submetidos a este tratamento. O presente trabalho consiste na funcionalização de nanopartículas magnéticas a base de óxido de ferro pela dextrana derivatizada, utilizando o método da polimerização por miniemulsão inversa, para estudos de liberação de doxorrubicina. As nanopartículas magnéticas de maghemita foram obtidas a partir da oxidação da magnetita sintetizada por coprecipitação, enquanto a dextrana foi derivatizada pelo glicidil metacrilato com intuito de ancorar grupos vinílicos sobre sua estrutura. Estes materiais foram caracterizados por técnicas espectroscópicas, tais como infravermelho, Raman, ressonância magnética de H1 e C13. O óxido de ferro foi encapsulado na dextrana derivatizada através da polimerização por miniemulsão inversa. Nesta etapa, alguns parâmetros de síntese, tais como o tipo e concentração de surfactante, fração de monômeros e teor de óxido de ferro utilizado, foram variados para obter um sistema estável, permitindo seu uso em aplicações biomédicas. O sistema caroço@casca obtido apresentou eficiência de incorporação superior a 80% de doxorrubicina. Entretanto, a porcentagem de liberação da droga por difusão foi baixa durante o período... / Abstract: The modification of the iron oxide nanoparticles surface has attracted interest of the scientific community due to the large number of applications of this material in different areas of knowledge. The biomedicine is one area in growing improvement in the use of nanoparticles, because the synergy between the magnetic properties and the biocompatibility of the modified surface allows the use these materials in diagnostic and treatment of diseases, as well as the controlled drug delivery. The application of magnetic field to guide the magnetic nanoparticles conjugated with drugs is one promising technique, capable of reduce the problems associated with the traditional way of drugs administration, increasing the welfare of the patients on these treatments. The present work consists in the functionalization of magnetic nanoparticles based on iron oxide by derivatized dextran, using the miniemulsion polymerization method, for doxorubicin release studies. The magnetic nanoparticles of maghemite were obtained from the magnetite oxidation synthesized by coprecipitation, while the dextran was derivatized by the glycidyl methacrylate with the intention of anchor vinyl groups on the surface. These materials were characterized by spectroscopic techniques, as infrared, Raman, magnetic resonance of H1 e C13. The iron oxide was encapsulated in the derivatized dextran through inverse polymerization by miniemulsion. In this phase, some parameters of synthesis, as the type and the surfactant concentration, monomers fraction and percentage of iron oxide, were varied to obtain a stable system, allowing its use in biomedical application. The core@shell system obtained showed incorporation efficiency over 80% of doxorubicin, although the drug release percentage from diffusion was low during the analyzed period. / Mestre

Orientadores: Liliane M. F. Lona, Telma F. Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:28:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_Sueli_D.pdf: 2942835 bytes, checksum: bdc6ec768a5eaec8a0e18e8af804de07 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Fumio Yokoya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-24T20:39:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Negro_MariaRaqueldeGodoyOrianiCosta_D.pdf: 6158432 bytes, checksum: eb41a7105de204272a449fd6ec94bbf4 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Um material polimérico insolúvel em água, conhecido no meio industrial como "canjica", foi coletado em nove usinas de açúcar e álcool durante as safras de 1993 e 1994. Análises químicas mostraram que o material era similar em termos de umidade, com variação no conteúdo de cinzas. Análise elementar determinou tratar-se predominantemente de carboidratos. Traços de nitrogênio e enxofre presentes foram atribuídos a presença de material proteico provenientes dos organismos contaminantes. Cromatografia descendente em papel e cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas mostraram que o polímero era formado por unidades repetidas de glicose unidas predominantemente por ligações do tipo 1,6. Análise dos material por espectrofotometria de infravermelho evidenciou tratar-se de dextrana, enquanto análises por fluorescência de raios X determinaram a presença de íons metálicos associados ao polímero (Ca, Al, Fe, K, Cl, Mn, e traços de Si e Ti) que variaram entre as amostras. Difração de raios X mostrou bandas na "canjica" que não estão presentes em dextrana pura. Em microscopia óptica foi evidenciada a presença de bacilos e leveduras associados ao polímero. A partir de caldo de cana-de-açúcar recém colhida e moída foram isoladas linhagens de bactérias, classificadas como pertencentes ao gênero Lactobacillus e que produziam gomas a partir de sacarose. Foram selecionadas linhagens que produziam alta quantidade de gomas e produziam aumento de viscosidade aparente na solução. As gomas apresentavam predominância de massa molecular maior que 2.000.000 Da, precipitavam somente em concentrações alcoólicas maiores que 20% e eram formadas por monômeros de glicose. Dentre os fatores possivelmente relacionados a formação de "canjica" a partir de dextrana, estudou-se a influência de fatores climáticos, mostrando que houve diferença entre temperatura média máxima entre os anos de estudo. A presença de cátions isolados ou misturados, nas soluções gomosas, em conjunto com choque térmico não foram suficientes para promover a formação da "canjica". A modificação do pH da solução com adição de óxido de cálcio até 12,0 e com ácido fosfórico até 4,0, juntamente com tratamento térmico brando e extremo também não foram suficientes para modificação visual das gomas / Abstract: A polymeric material insoluble in water, so called "canjica" because of its physical characteristics are similar to those of a typical food made from corn, was collected in nine Brazilian sugar and alcohol plants. It was found that all the samples were very similar to each other regarding to moisture and variable in ash content. It was determined by CHNS analysis that they were carbohydrates. There were also traces of nitrogen and sulphur compounds wich were attributed to proteinaceus material from sugar cane juice contaminants. Paper chromatography and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analyses showed that the polymers were formed by repeated glucose moiety bound by 1,6 linkages. Sample analyses by infrared spectroscopy showed to be dextran, while X-ray fluorescence determined that there were metallic ions (Ca, Al, Fe, K, CI, Mn, P and traces of Si and Ti) associated to the polymer. Their contents varied from sample to sample. X-ray diffraction analysis identified another kind of material incorporated to "canjica". Optical microscopy experimentation showed that bacilli and yeast were associated with the polymeric material. From fresh sugar cane syrup, strains of bacteria were isolated and classified as belonging to the gen. Lactobacillus, and they were able to produce gum from sucrose. Strains were selected according to the amount of gum produced and its viscosity in solution. All of the gums showed molecular mass higher than 2,000,000 Da, precipitated with alcohol concentrations higher than 20% and composed solely by glucose moieties. Among possible factors related to "canjica" production from dextran, the weather conditions were investigated and a difference was shown between maximal mean temperatures from 1992 to 1997. The cation added (alone or in combined form) to gum solution plus thermal shock were not enough to cause "canjica" formation. The pH changes with calcium oxide to 12.0 or with phosphoric acid to 4.0, plus mild and severe thermal treatments also were also unable to cause a detectable modification of the gum / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-18T04:29:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Curralero_IsabelCristinaBaddini_M.pdf: 4433878 bytes, checksum: 48fdad6d2e18843264780ad57ae74e38 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: A produção de dextrana de baixo peso molecular através da reação enzimática com dextrana-sacarase bruta de Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512 F foi estudada, utilizando várias concentrações de sacarose e maltose como aceptor. Na ausência de maltose, o aumento da concentração de sacarose levou à formação de polissacarideos de baixo peso molecular, além da dextrana nativa. O produto de reação nestes casos é bastante heterogêneo, havendo ainda redução do rendimento de dextranas totais com o aumento da concentração inicial de sacarose. Com a utilização de maltose foi detectado um aumento na produção das dextranas de baixo peso molecular, proporcional ao aumento do coeficiente R ([maltose]/[sacarose]) e da concentração de sacarose, com rendimentos em dextranas totais superiores àqueles obtidos na ausência de maltose. O melhor resultado foi obtido com concentração de sacarose de 300 g/l e de maltose de 6 g/l (R = 0,02). O rendimento alcançado foi de 77% em dextranas totais, com 86% destas correspondendo a uma espécie com peso molecular médio em torno de 4.000 daltons. / Abstract: The production of low molecular weight dextran during enzimatic reaction with raw dextransucrase from Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512 F in different concentrations of sucrose and maltose as acceptor was studied. In the absence of maltose, the increase of sucrose concentration resulted both low molecular weight polysaccharide and native dextran formation. The product was very heterogeneous and with the increase of sucrose concentration, the yields of total dextrans decreased. Using maltose as acceptor, it was observed an increase in the production of low molecular weight dextran, proportionally to the increase of the R ratio ([maltose]/[sucrose]) and sucrose concentration. The yields of total dextrans was higher than that obtained in the absence of maltose. The best result was obtained with a sucrose concentration of 300 g/l and 6 g/l of maltose (R = 0,02). The dextran yield was 77%, with 86% of the product misture corresponding to a low molecular weight dextran with an average molecular weight near to 4.000 daltons. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-18T19:03:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VilocheBazan_JuanHeraldo_M.pdf: 4323076 bytes, checksum: c173b7a1393c3663a354336fee533b4c (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Este trabalho consiste na obtenção "in vitro" de dextrana clínica a partir da sacarose utilizando a enzima dextrana-sacarase obtida pela fermentação do Leuconostoc mesenteroides linhagem NRRL B512-F. A dextrana clínica, de peso molecular médio 40.000 daltons, tem sua aplicação consagrada como expansor volumétrico de sangue humano. A enzima foi produzida por fermentação e purificada usando ultrafiltração, separada com o uso de polietilenoglicol de peso molecular 1500 daltons e estocada a -10°C. O estudo da produção de dextrana clínica foi feito obedecendo 2 etapas de síntese, sendo que para cada uma delas foi realizado um delineamento experimental. No primeiro usou-se maltose como aceptor e no segundo dextrana de peso molecular 4676 daltons. O objetivo dó primeiro delineamento foi otimizar as condições para obtenção de dextrana de peso molecular próximo a 5000 daltons e no segundo para obtenção da dextrana clínica propriamente dita. Determinou-se o rendimento e a distribuição de pesos moleculares da dextrana produzida por um sistema de cromatografia de permeação em gel (HPLC). Os resultados do processo de síntese enzimática de dextrana, foram utilizados' ,para obtenção dos modelos de rendimento e distribuição de pesos moleculares em função da concentração de sacarose, relação R ([aceptor]/[sacarose]) e temperatura. Através da metodologia de superfície de resposta conclui-se que a concentração de sacarose é a variável que mais influencia no processo de síntese enzimática de dextrana. Os parâmetros, para produzir dextrana em torno de 40.000 daltons com maior rendimento, foram altas concentrações de sacarose (133,6 g/l), altos valores da relação R (0.0384)e baixas temperaturas (18.3°C). / Abstract: This study consists of the "in vitro" production of clinical dextran from sucrose using the enzyme dextransucrase obtained from Leuconostoc mesenteroides NRRl B512-F. Clinical dextran, whose average molecular weight is 40,000 daltons, is extensively used as a volume expander of human blood. The enzyme was produced by fermentation; purified by ultracentrifugation, separated using polyethylene glycol (mol. weight 1500 daltons) and stored at -10°C. The study of the production of clinical dextran was carried out according to the two steps of synthesis, an experimental design being produced for each step. In the first step maltose was used as an acceptor and in the second, dextran with a molecular weight of 4676 daltons. The objective of the first design was to optimize the conditions to obtain dextran with a molecular weight of about 5000 daltons, and the second design ained at obtaining the actual clinical dextran. The yield and the molecular weight distribution of the dextran produced was determined by a high performance gel permeation chromatography system (HPLC). The results of the process for the enzymatic synthesis of dextran were used to obtain models for the yield and the molecular weight distribution as conditions of sucrose concentrations, the ratio R and temperature. Using surface response methodology, it was conclucted that the sucrose concentration was the variable that most affected . the enzymatic synthesis of dextran. The parameters required to produced greater yields of dextran with a molecular weight of about 40,000 daltons were: high concentrations of sucrose (133,7 g/l), low temperatures (18,3°C) and high values to the relationship R (acceptor]/[sucrose]) of 0,0384. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Química, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Profs. Drs. Alírio Egídio Rodrigues e José António Couto Teixeira

Resumo: A esquistossomose é um sério problema de saúde pública nos países tropicais. No Brasil, é causado pelo Schistossoma mansoni. O tratamento é feito com praziquantel, o qual é eficaz contra todas as espécies importantes de esquistossomos, que afetam os seres humanos, apesar de sua alta permeabilidade no Trato Gastrointestinal (TGI). Este fármaco tem solubilidade muito baixa em água, que pode limitar a sua absorção. Devido a essa limitação, a biodisponibilidade do PZQ é muito baixa e seu aumento é um aspecto importante e desafiador no desenvolvimento de formulações. O desenvolvimento de sistemas de liberação de fármacos tem sido muito utilizada no intuito de solucionar a necessidade de melhora de biodisponibilidade de fármacos. Os sistemas de liberação de fármacos permitem uma maior eficácia dos fármacos com a redução das doses e de sua freqüência de administração e redução dos efeitos adversos; aumentando a adesão aos tratamentos por parte dos pacientes. Muitas dessas estratégias estão sendo focadas nos sistemas matriciais poliméricos como, por exemplo, os hidrogéis, os quais são amplamente estudados por prolongarem a liberação dos fármacos. O dextrano é um polissacarídeo, que é altamente hidrofílico, atóxico, seguro, estável, biocompatível e biodegradável. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de hidrogéis, utilizando dextrano com massas moleculares de 70kDa e 148kDa, e o praziquantel como fármaco-modelo. Os hidrogéis foram preparados e obtidos misturando dextrano e praziquantel em proporções fármaco:polímero de 1:0,5 e 1:1 em sistemas solventes com diferentes valores de constantes dielétricas, os quais foram secas em evaporador rotativo. As propriedades biofarmacêuticas, tais como solubilidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Schistosomiasis is a serious problem of public health in tropical countries. In Brazil, it is caused by Schistosoma mansoni. The treatment is done with praziquantel which is effective against all important schistosomiasis species, which affect the human being, in spite of its high permeability in Gastrointestinal Tract (TGI). This drug has very poorly water solubility, that could limiting its absorption. Due to this limitation, PZQ's bioavailability is very low and your increase is a challenging and an important aspect for the development of formulations. Development of drug release systems has been very used in order to solve the need of improvement of bioavailability of poorly water soluble drugs. Drug release systems allow for greater effectiveness of drugs by reducing their doses and frequency of administration and reduction of adverse effects; increasing adherence to treatments by patients. Many of these strategies have been focused in polymeric matrix systems such as, the hydrogels, which have been widely studied prolong the release of the drug. Dextran is a polysaccharide that is highly hydrophilic, non toxic, safe, stable, biocompatible and biodegradable. The objective of this work is the development of hydrogels, using dextran with molecular weight of 70kDa and 148kDa, and praziquantel as de drug-like model. Hydrogels were prepared and obtained mixing dextran and praziquantel in proportions drug:polymer of 1:0,5 and 1:1 in solvent systems with different values of dielectric constants, which were dried in rotary evaporator. Biopharmaceutical properties, such as solubility and dissolution rate, were analyzed in the design of hydrogels. Characterization assays were performed swelling test, IR spectroscopy and DSC. The tests of swelling rate showed that the hydrogels swell slowly, but faster than the free polymer... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Maria Palmira Daflon Gremião / Coorientador: Adélia Emilia de Almeida / Banca: Marco Vinìcius Chaud / Banca: Beatriz Stringuetti Ferreira Cury / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-30Bitstream added on 2014-06-13T19:53:12Z : No. of bitstreams: 1 campos_fs_me_arafcf.pdf: 532601 bytes, checksum: 9fe71fde77ba94b50f7ca2408438a7c7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A esquistossomose é um sério problema de saúde pública nos países tropicais. No Brasil, é causado pelo Schistossoma mansoni. O tratamento é feito com praziquantel, o qual é eficaz contra todas as espécies importantes de esquistossomos, que afetam os seres humanos, apesar de sua alta permeabilidade no Trato Gastrointestinal (TGI). Este fármaco tem solubilidade muito baixa em água, que pode limitar a sua absorção. Devido a essa limitação, a biodisponibilidade do PZQ é muito baixa e seu aumento é um aspecto importante e desafiador no desenvolvimento de formulações. O desenvolvimento de sistemas de liberação de fármacos tem sido muito utilizada no intuito de solucionar a necessidade de melhora de biodisponibilidade de fármacos. Os sistemas de liberação de fármacos permitem uma maior eficácia dos fármacos com a redução das doses e de sua freqüência de administração e redução dos efeitos adversos; aumentando a adesão aos tratamentos por parte dos pacientes. Muitas dessas estratégias estão sendo focadas nos sistemas matriciais poliméricos como, por exemplo, os hidrogéis, os quais são amplamente estudados por prolongarem a liberação dos fármacos. O dextrano é um polissacarídeo, que é altamente hidrofílico, atóxico, seguro, estável, biocompatível e biodegradável. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de hidrogéis, utilizando dextrano com massas moleculares de 70kDa e 148kDa, e o praziquantel como fármaco-modelo. Os hidrogéis foram preparados e obtidos misturando dextrano e praziquantel em proporções fármaco:polímero de 1:0,5 e 1:1 em sistemas solventes com diferentes valores de constantes dielétricas, os quais foram secas em evaporador rotativo. As propriedades biofarmacêuticas, tais como solubilidade... / Schistosomiasis is a serious problem of public health in tropical countries. In Brazil, it is caused by Schistosoma mansoni. The treatment is done with praziquantel which is effective against all important schistosomiasis species, which affect the human being, in spite of its high permeability in Gastrointestinal Tract (TGI). This drug has very poorly water solubility, that could limiting its absorption. Due to this limitation, PZQ’s bioavailability is very low and your increase is a challenging and an important aspect for the development of formulations. Development of drug release systems has been very used in order to solve the need of improvement of bioavailability of poorly water soluble drugs. Drug release systems allow for greater effectiveness of drugs by reducing their doses and frequency of administration and reduction of adverse effects; increasing adherence to treatments by patients. Many of these strategies have been focused in polymeric matrix systems such as, the hydrogels, which have been widely studied prolong the release of the drug. Dextran is a polysaccharide that is highly hydrophilic, non toxic, safe, stable, biocompatible and biodegradable. The objective of this work is the development of hydrogels, using dextran with molecular weight of 70kDa and 148kDa, and praziquantel as de drug-like model. Hydrogels were prepared and obtained mixing dextran and praziquantel in proportions drug:polymer of 1:0,5 and 1:1 in solvent systems with different values of dielectric constants, which were dried in rotary evaporator. Biopharmaceutical properties, such as solubility and dissolution rate, were analyzed in the design of hydrogels. Characterization assays were performed swelling test, IR spectroscopy and DSC. The tests of swelling rate showed that the hydrogels swell slowly, but faster than the free polymer... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T11:58:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Florido_Camile_M.pdf: 5813413 bytes, checksum: 855765ae1c9917bf3b30c36df4e3373c (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho tem como enfoque a modelagem e o desenvolvimento de uma estratégia de controle para um reator de síntese de dextrana. A dextrana é um biopolímero, com grande potencial de utilização em indústria cosmética e área médica; a cada faixa de peso molecular se associa uma utilidade à dextrana. Ela pode ser obtida por via enzimática, com a reação ocorrendo "in vivo" ou "in vitro". Esta é normalmente mais empregada porque é mais fácil de controlar, se comparada com a técnica "in vivo". O reator de síntese de dextrana é constituído de dois estágios, dois recipientes preenchidos com uma mistura bifásica. A reação enzimática e a dessorção da enzima ocorrem no primeiro estágio, enquanto a adsorção da enzima acontece no segundo. A enzima dextrana-sacarase e o substrato não consumido - sacarose - são reciclados continuamente. Diante destas considerações foi desenvolvido um modelo dinâmico para o processo, cujas características principais foram tomadas para tomar a representação tão real quanto possível. O modelo matemático se baseou em balanços de massa envolvendo as distribuições de enzima e de substrato entre as fases sólida e líquida; não se utilizou balanços de energia porque os efeitos térmicos foram desprezados. Os resultados obtidos através da simulação do modelo matemático, na qual se empregou o algoritmo LSODAR para a integração numérica, revelam o comportamento dinâmico natural ou "pseudo-estacionário" do sistema. Como as variáveis não atingem um valor estacionário, foi necessário desenvolver controladores capazes de manter a variável de interesse em um nível satisfatório. Tal variável - a concentração de substrato no segundo estágio - é usada para calcular a produtividade e o rendimento do processo. Foram desenvolvidos e comparados dois tipos de algoritmos de controle: um PID convencional e o algoritmo DMC para a malha SISO, utilizando o fluxo de alimentação no primeiro reator como variável manipulada. Os resultados mostram que o algoritmo DMC apresenta melhor robustez se comparado ao PID, para a maior parte dos resultados. Conclui-se, portanto, que o algoritmo de DMC convencional pode ser usado com sucesso em controle de processos com um comportamento dinâmico natural contanto que os parâmetros sejam cuidadosamente escolhidos / Abstract: This work is focused on modeling and development of a control strategy for a dextran reactor. Dextran is a biopolymer, with great potential of utilization in cosmetic industry and medica1 area. For each specific purpose, it must have suitable molecular weight. Dextran can be obtained by enzymatic path, with the reaction occurring "in vivo" or "in vitro". The latter has been chosen because it is easier to control, if compared with "in vivo" technique. The dextran reactor is constituted by two stages, two vessels filled with a two-phase mixture. Enzymatic reaction - desorption of the enzyme carries out the first stage; meanwhile, the adsorption of the enzyme takes place in the second stage. Enzyme dextran-sucrase and non-consumed substrate - sucrose - are continuously recycled. From these considerations, it was developed a dynamic model for the process, whose main characteristics were considered to make the representation as real as possible. Mathematical models were based on mass balances involving enzyme and substrate distributions between solid and liquid phases; eoergy balances were not considered because the thermal effects are oegligible. The results obtained ftom the simulation of mathematical model, using LSODAR algorithm for numerica1 iotegration, revealed the natural dynamic behavior - also called pseudo stationary behavior - of the system. The variables did not reach a stationary value, so it was necessary to develop controllers which were capable to maintain the variable of interest in a suitable leveI. This variable was the substract concentratioo on the second stage, which is used to ca1culate the productivity and the yield of the processo Two types of control algorithms were performed and compared: a conventional feedback PID and the DMC-SISO, utilizing the feed flow 00 the fIrst reactor as manipulated variable. The results showed that DMC algorithm presents a better robustness if compared to the PID, for the most part of results. It was concluded that the conventional DMC algorithm can be used successfully in control of processes with a natural dynamic behavior as long as the parameters are chosen carefully / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-18T09:54:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_ElianeAparecida_M.pdf: 4840900 bytes, checksum: fed961f2013b1c7d78d7d16c13ca3a5f (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Neste trabalho foi proposta uma nova técnica para produção de dextrana, que consiste de um processo contínuo duplo estágio onde a enzima (dextrana-sacarase) é constantemente reciclada por intermédio de resina de troca iônica e o produto é obtido na saída do segundo estágio. O estudo da viabilidade técnica e do comportamento global do reator foi realizado, baseando-se primeiramente no estudo da cinética de adsorção da enzima e posteriormente simulando o processo em computador, variando as concentrações de substrato e enzima, fração de sólidos representada pela massa de resina e as vazões de alimentação e reciclo. De acordo com o modelo proposto para o processo de adsorção, foram obtidos os seguintes valores para as constantes cinéticas: Kd = 4,975 . 10-1 g . l-1 q+ = 519,751 g. l-1 k1= 426,6 l. g-1.h-1 e k2 = 212,22 h-1. A partir dos dados cinéticos de adsorção levantados em experiências de laboratório, do modelo matemático de velocidade de reação segundo a equação de Michaelis-Menten e de balanços de massa foi feita a modelagem do sistema. As simulações foram realizadas dentro das limitações operacionais do processo e os resultados mostraram que o sistema não atinge o estado estacionário pleno devido à perda de enzima no efluente, sendo esta função de diferentes parâmetros de processo, como teor de sólidos nos reatores, tempos de residência hidráulico e de sólidos e concentração de enzima. Mediante os resultados obtidos nas simulações, visando critérios para estudos de otimização do processo em trabalhos futuros, duas constantes cinéticas foram definidas, uma delas, Kc, relacionada com a perda de enzima e a outra, Ks relacionada com a perda de substrato...Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: In this work a new approach for dextran production was presented. It consists of a continuous-two-staged reactor in which the enzyme is continuously recycled between stages by means of an ion exchange resin, whereas the product is obtained pratically enzyme-free in the outlet of the 2nd stage. Both the technical viability and the overall behaviour of the system were evaluated by studying firstly the adsorption of the enzyme on the resin and after simulating the process in a computer. Substrate and enzyme concentrations were changed in the simulations, as well as the solid (resin) fraction in the reactor, feed flow and recycling rate.According to the mathematical model for adsorption of lextran-sucrase the following kinetics constants were obtained: Kd = 4,975 . 10-1 g . l-1 q+ = 519,751 g. l-1 k1= 426,6 l. g-1.h-1 e k2 = 212,22 h-1. The mathematical modeling of the reaction was performed taking into account the mass balance and the kinetic equations for adsorption and enzymatic reaction (Michaelis-Menten type). The simulations were carried out within the operational limitations of the process and it has been shown that there is no true steady state, due to the lost of enzyme in the effluent. This lost of enzyme was shown to be function of several process parameters like the solid fraction in the reactors, the hydraulic residence time, the solid residence time and the enzyme concentration. From the results obtained in the simulations, two kinetics constants were defined, one of them, Kc, related to the waste of the enzyme and the other one, Ks, related to the waste of the substrate. They can be useful for optimization studies in future works...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos