In the dissertation AVBVICVII type compounds are analyzed theoretically and experimentally. Theoretical studies were carried out using Density Functional Theory (DFT), along with the Full Potential Linearized Augmented Plane Wave (FP-LAPW) method and the Generalized Gradient Approximation (GGA). For calculations Wien2k and PHONON comp. packages were used. Experimental studies were performed using spectroscopic ellipsometry method and measuring permittivity (electrical capacitance) as a function of temperature. The study discusses AVBVICVII type compounds’ inter-atomic chemical bonding, the electronic structure, optical properties, lattice dynamics, vibrational thermodynamic functions and dielectric properties in the paraelectric, ferroelectric and antiferroelectric phases. / Disertacijoje teoriškai ir eksperimentiškai nagrinėjami AVBVICVII tipo junginiai. Teoriniai tyrimai atlikti naudojantis tankio funkcionalo teorija kartu su pilno potencialo tiesinių padidintų plokščių bangų metodu ir apibendrinto gradiento aproksimacija. Skaičiavimams naudoti Wien2k ir PHONON komp. paketai. Eksperimentiniai tyrimai buvo atliekami naudojantis spektroskopinės elipsometrijos metodais bei matuojant dielektrinės skvarbos (elektrinės talpos) priklausomybes nuo temperatūros. Darbe nagrinėjamas AVBVICVII tipo junginių tarpatominis cheminis ryšys, elektroninė struktūra, optinės savybės, gardelės dinamika, virpesių termodinaminės funkcijos ir dielektriniai pokyčiai paraelektrinėje, feroelektrinėje ir antiferoelektrinėje fazėse.

Orientador: José de los Santos Guerra / Resumo: O titanato de bário (BaTiO3, BT) é um material ferroelétrico com diversas aplicações, dentro do mercado de componentes eletrônicos, devido às excelentes propriedades físicas que manifesta, em relação a outros sistemas ferroelétricos, continuando a atrair durante várias décadas o interesse científico e comercial. Dentre o grande número de trabalhos sobre o sistema BT reportados na literatura muitos são associados à vasta gama de aplicações para a indústria eletro-eletrônica, dentre as quais se destacam o uso em dispositivos para capacitores, termistores, entre outros. A dopagem do BaTiO3 com íons doadores implica na mudança de algumas propriedades físicas, que conduzem a comportamentos anómalos em determinados parâmetros físicos, cuja natureza ainda não tem sido muito esclarecida, embora muitos trabalhos tenham se empenhado para tentar justificar tais efeitos. Neste contexto, neste trabalho, as propriedades físicas do sistema BaTiO3 serão investigadas considerando a adição de elementos doadores, nos sítios A e B da estrutura. Em particular, os íons de gadolínio (Gd3+) e nióbio (Nb5+) serão usados como modificadores da estrutura perovskita em substituição dos íons de bário (Ba2+) e titânio (Ti4+) nos sítios A e B, respectivamente, considerando as fórmulas químicas Ba1-xGdxTiO3 e BaTi1-x NbxO3 (sendo x = 0.001, 0.002, 0.003, 0.004 e 0.005). As propriedades estruturais e microestruturais foram investigadas à temperatura ambiente, enquanto as propriedades dielétricas e elétricas f... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

La connaissance et la compréhension des propriétés électrocinétiques des cellulesapportent de multiples applications en recherche biomédicale, comme le diagnostic et le suivi del'évolution d'un cancer. L'application de champs électriques alternatifs non-uniformes dans desmicrosystèmes, et plus particulièrement la force de diélectrophorèse, permet de caractériser despopulations de cellules sans marqueur spécifique.Nous avons tout d'abord mené une étude fondamentale pour décrire de la réponse des celluleshumaines dans telles conditions. La compétition entre les forces diélectrophorétique et électro-hydrodynamiques (effets électrothermiques, électro-osmose) a été modélisée. La confrontation dumodèle à l'observation expérimentale du mouvement de telles cellules dans des canaux micro-fluidiques comportant des électrodes micro structurées a été effectuée. À partir de cette étude,une nouvelle méthode de détermination de la fréquence de coupure de cellules humaines sur unnombre statistique de cellules représentant une population a été élaborée.Ensuite, nous avons étudié les fréquences de coupure entre des lignées issues de différents tissusépithéliaux (rein et prostate) ou de cellules circulantes. Il a été démontré que les fréquences decoupure sont statistiquement différentes entre les lignées. Les méthodes développées ont ainsipermis de mesurer les différentes signatures électriques de cellules cancéreuses de prostates àchaque stade d'évolution du cancer.Enfin, nous nous sommes intéressés à comprendre les mécanismes de polarisation des cellulessous champ électrique alternatif. Nous avons modifié la membrane des cellules chimiquement oubiologiquement pour comprendre l'origine moléculaire de la fréquence de coupure. Il a été mis enévidence que la concentration en protéines et l'activité de certains canaux ioniques augmententsignificativement la fréquence de coupure des cellules.En exploitant les effets de la diélectrophorèse sur les cellules, il devient possible de caractériserfinement leurs propriétés diélectriques, et de proposer à plus long terme de nouvelles technologiesde détection et de diagnostic / Measuring and understanding cells' electrokinetic properties bring several appli-cations in the biomedical field, like the diagnosis and the monitoring of cancer diseases. Theapplication of alternative non uniform electric fields in microsystems, in particular the dielec-trophoretic force, allows a label-free characterization of cell populations.In this Thesis, a comprehensive study has been established to describe the response of humancells in non-uniform AC fields. We have modeled the competition between dielectrophoresisand electro-hydrodynamical forces (electrothermal effects, AC electro-osmosis). This model wascompared to the observation of cell motions in microfluidic channels with structured electrodes.We have established a new method to determine the crossover frequencies of human cells on astatistically relevant number of cells, which represents a population.Then, the Clausius-Mossotti factor of cell lines has been measured, from different epithelial tis-sues (kidney, prostate) or circulating cells. We have demonstrated that the crossover frequenciesare statistically different between these lines. This method has been used to monitor the differentelectrical signatures of prostate cancer cells at each grade of cancer.Finally, we have focused on the polarization process of cells regarding the electric field. We havemodified chemically and biologically cell membranes to understand the molecular origin of thecrossover frequency. The membrane proteins depletion and the activity of some ion channelssignificantly increase the cell crossover frequency.By taking advantage of the dielectrophoretic response of cells, it becomes possible to characte-rize their dielectric properties and to develop new technologies for cancer detection and diagnosis

Nesta pesquisa é feita uma análise da interação do campo eletromagnético gerado por microcomputadores portáteis com o corpo humano, operando na faixa de radiocomunicações WI-FI, através da avaliação da taxa de absorção especifica (SAR). Os modelos de corpo humano heterogêneos utilizados são de um adulto de 34 anos e duas crianças de 6 e 11 anos os quais foram analisados em varias situações típicas de exposição à presença de um microcomputador portátil. Nas simulações dos cenários para avaliar a dosimetria foi utilizada a versão comercial do programa chamado SEMCAD X que é baseado no Método das Diferenças Finitas no Domínio no Tempo (FDTD). Da análise das simulações do modelo de corpo inteiro, o único resultado que ultrapassou a recomendação do (FCC, 1997) para 1 g de tecido foi na situação em que o microcomputador portátil, com a antena dipolo na parte posterior do teclado, está no colo do modelo de 34 anos. Numa segunda etapa, é feito um estudo teórico experimental da intensidade do campo elétrico gerado por dispositivos geradores de sinais Wi-Fi comerciais. Analisa-se à propagação de ondas eletromagnéticas através de paredes, utilizando uma antena monocone não ressonante e de banda larga, mediante o estudo e análise da sua taxa de onda estacionária. As medidas visam avaliar que projetando uma parede com uma espessura determinada consegue a propagação dos campos eletromagnéticos evitando reflexões e pontos quentes que possam produzir uma taxa de absorção maior no corpo humano presente nestes ambientes, além de caracterizar as propriedades dielétricas destas paredes. / This research analyses the interaction of the electromagnetic field generated by portable computers with the human body, operating in the range of radio Wi-Fi, by evaluating the specific absorption rate (SAR). The heterogeneous human body models used were those of a 34 years old adult and two children aged 6 and 11, were analyzed under various standard conditions of exposure to the presence of a portable microcomputer. The commercial version of SEMCAD X which is based on the Finite Difference Method in the Time Domain (FDTD) method was used in the simulations of the scenarios, to evaluate the dosimetry. The analysis of the simulation of the whole body model, the only result that exceeded the recommendation of the (FCC, 1997) for 1g of tissue was the simulation in which the dipole antenna on the back of the keyboard of the laptop resting on the lap of the 34-year old model. In the second stage, a theoretical experimental study was made of the intensity of the electric field created from Wi-Fi band signals generating devices. Subsequently, an analysis is made of the propagation of the electromagnetic waves through walls, using a non-resonant broadband monocone antenna by analyzing its voltage standing wave ratio (VSWR). The measures aim to assess that designing a wall with a given thickness, propagation of electromagnetic waves can be achieved, thus avoiding reflections and hot spots that can lead to higher SAR in the human body present in these environments, moreover to characterize the dielectric properties of these walls.

Submitted by MARCO AURÉLIO DE OLIVEIRA null (marcoaureliofisicoufu@hotmail.com) on 2017-10-30T20:24:23Z No. of bitstreams: 1 tese Marco final.pdf: 7398841 bytes, checksum: acb7f174226b997e4c4c4192ff05e406 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-11-09T18:32:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oliveira_ma_dr_ilha.pdf: 7398841 bytes, checksum: acb7f174226b997e4c4c4192ff05e406 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T18:32:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oliveira_ma_dr_ilha.pdf: 7398841 bytes, checksum: acb7f174226b997e4c4c4192ff05e406 (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O titanato de bário (BaTiO3, BT) é um material ferroelétrico com diversas aplicações, dentro do mercado de componentes eletrônicos, devido às excelentes propriedades físicas que manifesta, em relação a outros sistemas ferroelétricos, continuando a atrair durante várias décadas o interesse científico e comercial. Dentre o grande número de trabalhos sobre o sistema BT reportados na literatura muitos são associados à vasta gama de aplicações para a indústria eletro-eletrônica, dentre as quais se destacam o uso em dispositivos para capacitores, termistores, entre outros. A dopagem do BaTiO3 com íons doadores implica na mudança de algumas propriedades físicas, que conduzem a comportamentos anómalos em determinados parâmetros físicos, cuja natureza ainda não tem sido muito esclarecida, embora muitos trabalhos tenham se empenhado para tentar justificar tais efeitos. Neste contexto, neste trabalho, as propriedades físicas do sistema BaTiO3 serão investigadas considerando a adição de elementos doadores, nos sítios A e B da estrutura. Em particular, os íons de gadolínio (Gd3+) e nióbio (Nb5+) serão usados como modificadores da estrutura perovskita em substituição dos íons de bário (Ba2+) e titânio (Ti4+) nos sítios A e B, respectivamente, considerando as fórmulas químicas Ba1-xGdxTiO3 e BaTi1-x NbxO3 (sendo x = 0.001, 0.002, 0.003, 0.004 e 0.005). As propriedades estruturais e microestruturais foram investigadas à temperatura ambiente, enquanto as propriedades dielétricas e elétricas foram analisadas em uma ampla faixa de temperatura e frequência. Em particular, os efeitos condutivos proporcionados pela dopagem dos íons doadores em diferentes sítios cristalográficos, cujo estudo ainda não foi reportado na literatura, foram cuidadosamente investigados para melhor compreender os fatores que influenciam e determinam as propriedades semicondutoras de tais materiais, visando aprimorar no entendimento a nível microscópico e macroscópico dos fatores que influenciam e originam os mecanismos condutivos nestes materiais, fatores determinantes para uma posterior aplicação na indústria eletroeletrônica. Os materiais foram obtidos a partir do método de Pechini (ou Método dos Precursores Poliméricos), bem conhecido na literatura por ser um método muito eficiente, quando comparado com métodos convencionais para síntese de materiais policristalinos, pois apresenta inúmeras vantagens, tais como a síntese em baixas temperaturas, baixa contaminação, maior controle estequiométrico, alta homogeneização e possibilidade de obtenção de pós em escala nanométrica. / Barium titanate (BaTiO3, BT) is a ferroelectric material with several applications for the electronic components market, due to its excellent physical properties when compared to other ferroelectric systems. So that, BT continues up today attracting the scientific and commercial interest for several decades. Among the large number of papers on the BT system reported in the literature, many are associated with the wide range of applications in the electric and electronic industry, where the use in capacitors, thermistors and other devices stands out. By doping BaTiO3 with donor ions implies in the change of some physical properties leading to abnormal behaviors in certain physical parameters. The nature of these changes is not yet very clear, although many papers have been reported trying to justify such effects. In this context, this work aims the investigation of the physical properties of the BaTiO3 system, considering the addition of donor elements in the A- and B-sites of the structure. In particular, the gadolinium (Gd3+) and niobium (Nb5+) ions will be used as modifiers on the perovskite structure by substitution of barium (Ba+2) and titanium (Ti+4) ions in the A- and B-site, respectively, considering the Ba1-xGdxTiO3 and BaTi1-x NbxO3 ( where x = 0.001, 0.002, 0.003, 0.004 and 0.005). The structural and microstructural properties were investigated at room temperature, while the electrical and dielectric properties were analyzed in a wide range of temperature and frequency. Particularly, the conductive effects provided by the doping with donor ions in different crystallographic sites, whose study has not yet been reported in the literature, were carefully investigated to better understand the factors that influence and determine the semiconductor properties of such materials. The objective is to enhance the understanding of the factors that influence and originate the conductive mechanisms in these materials at the microscopic and macroscopic level, therefore determining factors for a subsequent application in the electronics industry. The materials were obtained from the Pechini method (known as the Polymeric Precursors Method). This method is well known in the literature because it is a very efficient method, when compared with conventional methods for synthesis of polycrystalline materials, because of the numerous advantages it presents, such as the synthesis at low temperatures, low contamination, greater stoichiometric control, high homogenization and possibility of obtaining nanoscale powders.

Orientador: Aldo Eloizo Job / Banca: Marcos Augusto de Lima Nobre / Banca: Marcelo Ornaghi Orlandi / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar "efeitos de escala e tamanho" através de medidas de permissividade dielétrica de partículas nanométricas e/ou nanoestruturadas do óxido policátion niobato de potássio dopado com estrôncio (K'Sr IND. 2' N'b IND. 5' 'O IND. 15'), um óxido ferroelétrico da família tetragonal tungstênio bronze (TTB). A determinação da constante dielétrica de nanopartículas foi realizada através da técnica de mistura. Nesta técnica, nanopartículas de permissividade dielétrica desconhecidas são dispersas em um meio de permissividade dielétrica conhecida. A partir da resposta dielétrica da mistura a permissividade dielétrica das nanopartículas foram calculadas utilizando modelagem numérica via circuitos elétricos equivalentes. A fase K'Sr IND. 2' N'b IND. 5' 'O IND. 15, foi preparada por rota química (método poliol modificado), a temperatura de calcinação necessária à obtenção de nanopartículas foi otimizada e partículas nanoestruturadas de K'Sr IND. 2' N'b IND. 5' 'O IND. 15' monofásico foram avaliadas. A caracterização estrutural foi realizada utilizando as técnicas de difratometrica de raiox x (DRX), espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho (FTIR) e ultravioleta visível (UV/vis) a partir das quais se avaliaram os parâmetros de rede, cristalinidade relativa, tamanho médio de cristalito, volume da cela unitária e energia de gap. Utilizando a técnica de espectroscopia de impedância entre 5 Hz e 3 MHz foram estudadas as propriedades dielétricas das amostras através de medidas de permissividade confirmando a existência de ferroeletricidade nas amostras e foi identificado o efeito de tamanho nas propriedades dielétricas das nanopartículas. / Abstract: This work aimed the study of "size effect" through permittivity measurements of nanometric particles and/or nanostructured of niobate oxide K'Sr IND. 2' N'b IND. 5' 'O IND. 15', a ferroelectric oxide belonging to the tetragonal tungsten bronze family (TTB). Determination of nanoparticles dielectric constant was done using the mixture technique. In this technique, nanoparticles of unknown dielectric permittivity are dispersed in a medium of know dielectric permittivity. From the dielectric response of the mixture, the dielectric permittivity of the nanoparticles is calculated using numerical modeling by means of equivalent circuits. The K'Sr IND. 2' N'b IND. 5' 'O IND. 15' phase was prepared using a chemical route (polyol modified method) and the optmization of the temperature calcination was performed aiming to obtain nanoparticles and the resulting nanostructured particles were evaluated. The structural characterization was carried out by X-ray diffraction (XRD), infrared absorption spectroscopy (FTIR) and UV-Vis spectroscopy allowing the evaluation of cell parameters, relative crystallinity and crystallite size, unitary cell volume and gap energy. The impedance spectroscopy technique in the range from 5 Hz to 3 MHz to study dielectric properties of samples was used. The presence of ferroelectric phase in samples was confirmed and the size effect was identified on nanoparticles. / Mestre

Nesta pesquisa é feita uma análise da interação do campo eletromagnético gerado por microcomputadores portáteis com o corpo humano, operando na faixa de radiocomunicações WI-FI, através da avaliação da taxa de absorção especifica (SAR). Os modelos de corpo humano heterogêneos utilizados são de um adulto de 34 anos e duas crianças de 6 e 11 anos os quais foram analisados em varias situações típicas de exposição à presença de um microcomputador portátil. Nas simulações dos cenários para avaliar a dosimetria foi utilizada a versão comercial do programa chamado SEMCAD X que é baseado no Método das Diferenças Finitas no Domínio no Tempo (FDTD). Da análise das simulações do modelo de corpo inteiro, o único resultado que ultrapassou a recomendação do (FCC, 1997) para 1 g de tecido foi na situação em que o microcomputador portátil, com a antena dipolo na parte posterior do teclado, está no colo do modelo de 34 anos. Numa segunda etapa, é feito um estudo teórico experimental da intensidade do campo elétrico gerado por dispositivos geradores de sinais Wi-Fi comerciais. Analisa-se à propagação de ondas eletromagnéticas através de paredes, utilizando uma antena monocone não ressonante e de banda larga, mediante o estudo e análise da sua taxa de onda estacionária. As medidas visam avaliar que projetando uma parede com uma espessura determinada consegue a propagação dos campos eletromagnéticos evitando reflexões e pontos quentes que possam produzir uma taxa de absorção maior no corpo humano presente nestes ambientes, além de caracterizar as propriedades dielétricas destas paredes. / This research analyses the interaction of the electromagnetic field generated by portable computers with the human body, operating in the range of radio Wi-Fi, by evaluating the specific absorption rate (SAR). The heterogeneous human body models used were those of a 34 years old adult and two children aged 6 and 11, were analyzed under various standard conditions of exposure to the presence of a portable microcomputer. The commercial version of SEMCAD X which is based on the Finite Difference Method in the Time Domain (FDTD) method was used in the simulations of the scenarios, to evaluate the dosimetry. The analysis of the simulation of the whole body model, the only result that exceeded the recommendation of the (FCC, 1997) for 1g of tissue was the simulation in which the dipole antenna on the back of the keyboard of the laptop resting on the lap of the 34-year old model. In the second stage, a theoretical experimental study was made of the intensity of the electric field created from Wi-Fi band signals generating devices. Subsequently, an analysis is made of the propagation of the electromagnetic waves through walls, using a non-resonant broadband monocone antenna by analyzing its voltage standing wave ratio (VSWR). The measures aim to assess that designing a wall with a given thickness, propagation of electromagnetic waves can be achieved, thus avoiding reflections and hot spots that can lead to higher SAR in the human body present in these environments, moreover to characterize the dielectric properties of these walls.

Pouco ainda se sabe das respostas do orégano frente às condições brasileiras de cultivo agrícola. Esta dissertação tem por objetivo verificar as respostas do orégano em produção de biomassa e óleo essencial frente ao déficit hídrico ocasionado por diferentes potenciais matriciais da água no solo. Em casa de vegetação, foram realizados dois experimentos em vasos de 15 L. O primeiro ensaio foi realizado na primavera/verão de 2014/2015 e o segundo ensaio no outono/inverno de 2015, em um delineamento em blocos casualizados em fatorial 4 X 3 + 1 composto por quatro potenciais mátricos da água no solo (-60,8; -91,2; - 121,2 e -152,0 kPa) adotados em três fases do cultivo (ciclo todo, fase vegetativa e fase de pré-florescimento) e o tratamento adicional (-19,7 kPa equivalente a capacidade de campo), com 6 repetições, totalizando 78 parcelas. Aos 96 dias após o transplantio das mudas foram realizadas as colheitas e a avaliação das plantas cultivadas, por meio da determinação da biomassa fresca e seca, teor e rendimento de óleo essencial e produtividade da água em função da biomassa seca e óleo essencial. O potencial mátrico -60,8 kPa adotado no manejo da irrigação durante todo o cultivo do orégano resultou no maior teor e rendimento de óleo essencial, já o potencial mátrico -91,2 kPa adotado no manejo da irrigação durante o préflorescimento do orégano resultou na melhor média de biomassa seca. O potencial mátrico -60,8 kPa adotado no manejo da irrigação durante o pré-florescimento do orégano resultou na melhor média de biomassa fresca. A maior produtividade da água em função do óleo essencial foi alcançada manejando a irrigação do orégano a -60,8 kPa durante todo ciclo de cultivo, a maior produtividade da água em função da biomassa seca foi obtida manejando a irrigação do orégano a -91,2 kPa durante todo ciclo de cultivo. A melhor estação sazonal para cultivo do orégano tendo por foco a extração de óleo essencial foi à primavera/verão e ambas estações sazonais são recomendadas para o cultivo do orégano tendo por foco a produção de biomassa seca e fresca. / Little is known about the responses of oregano against the brazilian conditions of agricultural cultivation. This dissertation aims to verify the oregano responses in biomass and essential oil production against water deficit caused by different matric potentials of water in the soil. At the greenhouse, two experiments were conducted in 15L pots. The first trial was conducted in the spring / summer 2014/2015 and the second during the autumn / winter 2015, in a randomized block design in a factorial 4 x 3 + 1 consisting of four potential matric of water in the soil (-60, 8; -91.2; -121.2 and -152.0 kPa) adopted in three different stages of cultivation (the whole cycle, vegetative phase and pre-flowering) and the additional treatment (- 19.7 kPa equivalent to the field capacity), with 6 repetitions, totaling 78 plots. At 96 days after transplanting the seedlings, plants were harvested and evaluated by determining the weight of fresh and dried biomass, content and yield of essential oil and water productivity according to the dried biomass and essential oil. The matric potential of -60.8 kPa adopted in the management of irrigation throughout the oregano cultivation resulted in higher content and essential oil yield, while the matric potential of -91.2 kPa adopted in the management of irrigation during the preflowering oregano resulted in the best average of dry biomass. The matric potential of -60.8 kPa adopted in the management of irrigation during the oregano pre-flowering resulted in a better fresh biomass average. The highest yield of water in function of essential oil was achieved during oregano irrigation with -60.8 kPa throughout the growing season while the highest water productivity in function of dry biomass was obtained managing oregano irrigation to -91,2 kPa throughout the crop cycle. The best season for seasonal oregano cultivation focusing on essential oil extraction was the spring / summer and both seasonal stations are recommended for oregano cultivation focusing on the production of fresh and dry biomass.

O aquecimento por micro-ondas (MO) é uma tecnologia emergente para o processamento térmico contínuo de alimentos líquidos. A taxa d aquecimento e a profundidade de penetração das MO dependem das propriedades dielétricas (PD) do alimento (permissividade elétrica relativa e fator de perda dielétrica ). As PD de água de coco verde e de sucos de frutas cítricas (laranja, limão e tangerina) foram estudadas empregando a técnica de cabo coaxial. As medições foram realizadas em 101 frequências na faixa de 500 MHz até 3000 MHz e em temperaturas entre 0 °C e 90 °C, o que permitiu estudar o efeito da frequência e da temperatura. A profundidade de penetração foi calculada com uma expressão derivada das equações de Maxwell para eletromagnetismo. O trabalho experimental começou com as PD de: água de coco verde simulada, água destilada, solução de açúcares e sais da água de coco verde e água de coco verde natural. Resultados foram comparados para avaliar a contribuição de cada componente (água, açúcares e sais). PD de sucos de diferentes variedades de laranjas, tangerinas e limões, assim como misturas de sucos de duas variedades de laranja, foram também avaliadas. A condutividade elétrica das amostras foi medida nas diferentes temperaturas e o seu efeito sobre o fator de perda foi analisado. Os resultados foram comparados nas frequências comerciais de 915 MHz e 2450 MHz. O comportamento dielétrico das amostras estudadas foi caracterizado por dois mecanismos principais: a condução iônica de sais dissolvidos e a rotação dipolar da molécula de água, os quais têm predominância variável dependendo da frequência e da temperatura. A permissividade elétrica relativa de todas as amostras decresceu com o incremento da temperatura e da frequência, enquanto que o comportamento do fator de perda com a temperatura e frequência foi determinado pela composição. Os sais apresentaram maior efeito que os açúcares sobre as PD da água de coco verde. A profundidade de penetração foi maior na frequência de 915 MHz, associada com o aumento no comprimento de onda. Correlações polinomiais foram ajustadas nas frequências comerciais para representar a dependência com a temperatura. / Microwave (MW) heating is an emergent technology for thermal processing of liquid food products. Heating rate and MW penetration depth depending on dielectric properties (DP) of food material (relative electrical permittivity () and dielectric loss factor ()). DP for green coconut water (GCW) and citrus fruits juices (orange, tangerine and lemon) were studied by open-ended coaxial line probe technique. The measurements were carried out for frequencies between 500 MHz and 3000 MHz at 101 points in this range and temperatures from 0 °C to 90 °C, which allowed studying temperature and frequency effect. The power penetration depth was calculated using an expression derived from the Maxwell equations for electromagnetism. Experimental work started with DP measurement for: simulated (GCW), distilled water, sugars and salts solutions of (GCW) and natural (GCW). Results were compared in order to evaluate the each component contribution (water, sugars and salts). DP for juices from different orange, tangerine and lemon varieties as well as mixtures of orange juice from two varieties, were also evaluated. Electrical conductivity was measured and its effect on dielectric loss factor was analyzed. Obtained results were compared at commercial frequencies of 915 MHz and 2450 MHz. Dielectric behavior of studied samples was characterized by two main mechanisms: ionic conduction of dissolved salts and dipole rotation of water molecules, which presented variable predominance, depending on frequency and temperature. Relative electrical permittivity decreased with increase on both temperature and frequency for all tested samples, whereas dielectric loss factor behavior with temperature and frequency was determined by composition. Salts showed higher effect than sugars on dielectric properties of GCW. Penetration depth was higher at 915 MHz, associated to increasing wave length. Polynomial correlations for DP were adjusted at commercial frequencies in order to illustrate the temperature dependence.

Neste trabalho, foram determinadas as propriedades dielétricas e a condutividade elétrica de quatro tipos leite (leite humano e 3 tipos de leite vaca - cru, integral e semi-desnatado) e de três fórmulas infantis (FIs) empregando a técnica de cabo coaxial de ponta aberta. As medições das propriedades dielétricas foram realizadas na faixa de frequência de (500 a 3000) MHz e em temperaturas de (5 a 90) ºC. O comportamento dielétrico de todos os tipos de leite e das FIs foi caracterizado por dois mecanismos principais (condução iônica e rotação dipolar), que se mostraram dependentes da frequência e da temperatura. Também foi estudada a inativação da enzima fosfatase alcalina (ALP), presente em leite de vaca e humano, utilizando um reator de micro-ondas focalizadas em processo térmico descontínuo. Durante o processamento, por meio de um sensor de fibra óptica, em contato direto com o leite, foram obtidos os históricos de temperatura dos quais os parâmetros cinéticos D e z foram calculados no intervalo de temperatura de (50 a 80) ºC e tempos de (15, 30, 45, 60, 180 e 300) s. A inativação térmica da ALP obedeceu a cinética de primeira ordem e os parâmetros cinéticos determinados foram: z = 4,4 ºC e D70ºC = 1,1 s para o leite humano e z = 7,4 ºC e D70ºC = 44,3 s para o leite de vaca tipo B. Os resultados desse estudo mostraram que o tratamento térmico assistido por micro-ondas, na condição ótima de 60 ºC por 30 s, foi eficiente na inativação de micro-organismos patogênicos (Staphylococcus aureus e Salmonella) e na preservação do perfil de ácidos graxos em leite humano. Além disso, o tratamento térmico assistido por microondas resultou em menores perdas de proteínas, como as imunoglobulinas e lactoferrina, quando comparado ao processamento térmico convencional (Holder), utilizado nos Bancos de Leite Humano (BLH), demonstrando que pode ser considerado uma tecnologia alternativa para o processamento de alimentos líquidos. / In this work, the dielectric properties and electrical conductivity of four types of milk (human milk and 3 types of cow milk - raw, whole and low-fat) and three infant formulae (IFs) were measured using the open-ended coaxial method. The measurements of the dielectric properties were performed at frequency range from (500 to 3000) MHz and temperatures from (5 to 90) ºC. The dielectric behavior of all types of milk and IFs was characterized by two main mechanisms (ion conduction and dipole rotation), which showed dependency in relation to frequency and temperature. The inactivation of alkaline phosphatase (ALP), present in cow and human milk, was also studied using a microwave reactor focused on a batch process. During the processing, by means of a fiber optic sensor, the temperature histories were obtained from which the kinetic parameters D and z were calculated at temperature range from (50 to 80) °C and times from (15, 30, 45, 60, 180 and 300) s. The thermal inactivation of the ALP followed the first-order kinetics and the kinetic parameters determined were: z = 4.4 °C and D70°C = 1.1 s for human milk and z = 7.4 °C and D70 °C = 44.3 s for the type B cow\'s milk. The results of this study showed that microwave-assisted heating, under optimum condition (60 ºC for 30 s), was efficient for inactivation pathogenic microorganisms (Staphylococcus aureus and Salmonella) and preservation of fatty acids profile in human milk. In addition, microwave-assisted heating resulted in lower losses of important proteins, such as immunoglobulins and lactoferrin, compared to conventional thermal processing (Holder), used in Human Milk Banks (BLH), demonstrating that it can be considered an alternative technology for the processing of liquid foods.