O feijão tem destaque por ser base da alimentação brasileira juntamente com o arroz, fornecendo nutrientes essenciais ao desenvolvimento humano, como proteínas e minerais. Os benefícios do consumo de feijão vão além do fornecimento de nutrientes essenciais, já que esta leguminosa tem se destacado também por seu potencial benéfico à saúde, apresentando efeito antioxidante e antimutagênico. Estes efeitos têm sido associados à presença de compostos bioativos, em especial os compostos fenólicos. O processamento térmico é essencial para o consumo destes grãos, entretanto, pode causar modificações nos seus fitoquímicos, seja na composição ou na concentração. Além disso, é preciso ressaltar que nem todo conteúdo de polifenóis, ou de qualquer nutriente, é absorvido e aproveitado integralmente pelo organismo, é preciso compreender como o processo digestivo influencia a bioacessibilidade destes compostos. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência de diferentes formas de tratamento térmico sobre os principais compostos fenólicos (mais relevantes de acordo com a literatura), conteúdo de fenólicos totais e atividade antioxidante dos feijões carioca e preto (variedades mais consumidas no Brasil), além de verificar a influência do tratamento térmico e do processo digestivo simulado in vitro sobre a concentração e a bioacessibilidade dos compostos fenólicos encontrados nas amostras. Foram avaliados grãos crus; grãos macerados em água por 12 horas; grãos cozidos em panela aberta com ou sem a água de maceração; grãos cozidos sob pressão com ou sem a água de maceração. Foram realizadas análises de compostos fenólicos totais, atividade antioxidante pelos métodos de DPPH, ABTS e ORAC, além da análise cromatográfica dos principais compostos fenólicos dos feijões. As amostras cozidas foram submetidas à digestão in vitro e analisadas quanto ao seu conteúdo de compostos fenólicos. O tratamento térmico promoveu a liberação de compostos fenólicos ligados a matriz, aumentando assim, o conteúdo de polifenóis livres acompanhado do aumento do potencial antioxidante em relação ao grão cru. A utilização da água de maceração e de pressão durante a cocção preservou maior conteúdo de polifenóis em relação aos tratamentos onde a água foi descartada e aos tratamentos em panela aberta. A avaliação da bioacessibilidade permitiu verificar que o processo digestivo tem influência na concentração dos polifenóis, sendo que a etapa duodenal, em especial, foi marcada por redução na concentração dos compostos fenólicos analisados. As amostras em que a água de maceração foi utilizada na cocção tinham maior conteúdo de polifenóis livres, entretanto, este conteúdo não estava totalmente bioacessível. Sendo assim, o descarte da água de maceração e a utilização de pressão para cocção são os procedimentos mais indicados para preservação dos compostos fenólicos da fração bioacessível. Neste estudo foi evidenciado que o tratamento térmico, a matriz e o processo digestivo in vitro têm influência sobre os compostos fenólicos da fração bioacessível. / Beans are highlighted as being the basis of the Brazilian diet along with rice, providing essential nutrients for human development, such as proteins and minerals. The benefits of bean consumption go beyond the supply of essential nutrients, since this legume has also been highlighted by its beneficial potential to health, showing antioxidant and antimutagenic effect. These effects have been associated with the presence of bioactive compounds, especially the phenolic compounds. Thermal processing is essential for the consumption of these grains, however, it can cause changes in their phytochemicals, either in composition or in concentration. In addition, it should be noted that not all polyphenol content, or any nutrient, is fully absorbed and utilized by the body, so it is necessary to understand how the digestive process influences the bioaccessibility of these compounds. Therefore, the objective of this work was to evaluate the influence of different forms of thermal treatment on the main phenolic compounds (more relevant according to the literature), total phenolic content and antioxidant activity of the carioca and black beans (most consumed varieties in Brazil), in addition to verifying the influence of the heat treatment and simulated in vitro digestive process on the concentration and bioaccessibility of the phenolic compounds found in the samples. Raw grains; grains macerated in water for 12 hours; grains cooked in an open pan with or without soaking water; grains cooked under pressure with or without soaking water were evaluated. Analyzes of the total phenolic compounds, antioxidant activity by the DPPH, ABTS and ORAC methods, as well as the chromatographic analysis of the main phenolic compounds of the beans were performed. Cooked samples were submitted to in vitro digestion and analyzed for their content of phenolic compounds. The heat treatment promoted the release of phenolic compounds bound to the matrix, thus increasing the content of free polyphenols accompanied by the increase of the antioxidant potential in relation to the raw grain. The use of the soaking water and pressure during cooking preserved a higher content of polyphenols than the treatments in which the water was discarded and the treatments cooked in an open pan. The evaluation of the bioaccessibility allowed to verify that the digestive process has influence in the concentration of the polyphenols, and that the duodenal stage, in particular, was marked by reduction in the concentration of the phenolic compounds analyzed. The samples in which the soaking water was used in the cooking process had higher content of free polyphenols, however, this content was not totally bioaccessible. Therefore, the discard of the soaking water and the use of cooking pressure are the most suitable procedures for the preservation of the phenolic compounds of the bioaccessible fraction. In this study it was evidenced that the thermal treatment, the matrix and the in vitro digestive process have influence on the phenolic compounds of the bioaccessible fraction.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2017-04-27T11:59:34Z No. of bitstreams: 1 2012 - Cintia Silva Nunes.pdf: 1126230 bytes, checksum: 45346dd33d53277fd3bc88d1d3d22157 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T11:59:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012 - Cintia Silva Nunes.pdf: 1126230 bytes, checksum: 45346dd33d53277fd3bc88d1d3d22157 (MD5) Previous issue date: 2012-06-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Heat treatment provides desirable characteristics to the wood such as higher dimensional stability, higher natural durability and, in some cases, changes on original color. However, the treatment can also drastically alter the physical and chemical characteristics of wood surfaces, which affect the adhesion quality and coating application. In this context, the objectives of this study were: (1) to evaluate the effect of heat treatmens on physical properties (density, equilibrium moisture content and mass loss) of Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson and Eucalyptus pellita F. Muell. woods; (2) to determine the effect of heat treatment on color change of both woods; (3) to evaluate the effect of heat treatments on adhesion quality of glued joints by shear strength testing; and (4) to evaluate the effect of physical and chemical modifications following heat treatment on adhesion characteristics. Heat treatments were performed in a laboratorial electric oven at 180 and 200?C. Color measurements were carried out on the CIE-L*a*b* space by using the CM-2600d portable spectrophotometer. Shear strength tests of the glued joints and solid woods were performed according to ASTM D 905 and ASTM D 143 standards, respectively. Three adhesive types were used: resorcinol, resorcinol-tannin 80:20 and resorcinol-tannin 60:40. Density and equilibrium moisture content of both wood species were reduzed by heat treatment. Both woods had mass loss, which increased with the increase of temperature and was more pronounced for Eucalyptus pellita. The original color of the woods changed following heat treatment, mainly to Eucalyptus pellita. The shear strength of solid wood and glued joints of both species was severely affected by heat treatments. The resorcinol-tannin 80:20 adhesive showed the best performance for untreated woods, however, after heat treatment, the adhesive type did not affect the shear strength. Glued joints of heat-treated woods had high percentage of wood failure due to higher porosity and adhesive penetration. The acidity of heat-treated woods affected the shear strength and presented a strong correlation with equilibrium moisture content due to degradation of hemicelluloses. Heat treatments at 180 and 200oC are extremely severe to Corymbia citriodora and Eucalyptus pellita woods / O tratamento de termorretifica??o proporciona ? madeira caracter?sticas desej?veis tais como maior estabilidade dimensional, maior durabilidade natural e, em alguns casos, altera??o da cor original. Entretanto, o tratamento tamb?m pode alterar drasticamente as caracter?sticas f?sicas e qu?micas das superf?cies da madeira, as quais afetam a qualidade de ades?o e a aplica??o de revestimentos. Neste contexto, os objetivos deste estudo foram: (1) avaliar o efeito dos tratamentos nas propriedades f?sicas (densidade, teor de umidade de equil?brio e perda de massa) da madeira de Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson e Eucalyptus pellita F. Muell.; (2) determinar o efeito dos tratamentos termorretificadores na altera??o da cor da madeira de ambas as esp?cies; (3) avaliar o efeito dos tratamentos na qualidade de ades?o de juntas coladas atrav?s de testes de resist?ncia ao cisalhamento; e (4) avaliar o efeito das altera??es f?sicas e qu?micas causadas pela termorretifica??o nas caracter?sticas de ades?o. A termorretifica??o foi realizada em um forno mufla el?trico laboratorial a 180 e 200?C. As medi??es de cor foram realizadas no espa?o CIE-L*a*b* com o aux?lio do espectrofot?metro port?til CM-2600d. Os ensaios de cisalhamento das juntas de madeira colada e das madeiras s?lidas foram realizados segundo as normas ASTM D 905 e ASTM D 143, respectivamente. Foram utilizados tr?s tipos de adesivos: resorcinol, resorcinol-tanino 80:20 e resorcinol-tanino 60:40. A densidade aparente e o teor de umidade de equil?brio das madeiras de ambas as esp?cies foram reduzidos pela termorretifica??o. Ambas as madeiras apresentaram perda de massa, sendo esta crescente com o aumento da temperatura e mais acentuada para a madeira de Eucalyptus pellita. A cor original das madeiras foi alterada pelo tratamento, principalmente para o Eucalyptus pellita. A resist?ncia ao cisalhamento da madeira s?lida e das juntas coladas de ambas as esp?cies foi severamente afetada pelos tratamentos termorretificadores. O adesivo resorcinol-tanino 80:20 apresentou o melhor desempenho para as madeiras n?o termorretificadas de ambas as esp?cies; entretanto, ap?s a termorretifica??o, o tipo de adesivo n?o afetou a resist?ncia ao cisalhamento. As juntas coladas das amostras de madeiras termorretificadas apresentaram uma alta porcentagem de falhas na madeira devido ? maior porosidade e maior penetra??o do adesivo. A acidez das amostras da madeira termorretificada afetou a resist?ncia ao cisalhamento e apresentou uma forte correla??o com o teor de umidade de equil?brio devido ? degrada??o das hemiceluloses. Os tratamentos termorretificadores a 180 e 200?C s?o extremamente severos para as madeiras de Corymbia citriodora e Eucalyptus pellita

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristina_Fernanda_Schneider.pdf: 860911 bytes, checksum: 5664398f5b409aac0bdc27ee90d832a7 (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Among the many species that can be used to obtain vegetable oil for energy, Jatropha is considered one of the best agricultural options. Therefore, it is necessary to have seeds with good physiological and health quality in order to have a good establishment of plants in the field. This study aimed to evaluate the efficiency of heat treatment to the control of seed-borne pathogen in stored Jatropha seeds. The seeds of Jatropha were collected in Dourados MS, and were subjected to processing and sun drying, and then conducted to the storage in a dry chamber in glass packing with a screw cap and a capacity of 500 mL, for periods of 0, 90, 180, 270 and 360 days. After each storage period, seeds were subjected to thermotherapy by immersion in hot water at temperatures of 45 °C, 50 °C and 55 °C for 15 minutes; the control treatment was immersed in water at room temperature (25±2 °C) for 15 minutes. The parameters evaluated were: moisture content, weight of thousand seeds, health, germinations, emergence rate index and electrical conductivity. The experimental design was completely randomized with a factorial 5x4. For data analysis it was found that heat treatment at temperatures of 45 °C, 50 °C and 55 °C did not affect germination and the cell membrane integrity of the seed. In seeds stored after 180 days the use of thermotherapy contributed to the conservation of seed vigor. The fungus Penicillium sp. and Acremonium sp. were eliminated by thermotherapy at temperatures of 45° C, 50° C and 55° C, and Aspergillus sp. was controlled at a temperature of 55° C in periods of storage of 180 and 270 days. / Dentre as várias espécies que podem ser utilizadas na obtenção de óleos vegetais para fins energéticos, o pinhão-manso está sendo considerado uma das melhores opções agrícolas. Para isso, é necessário que se tenha sementes de boa qualidade fisiológica e sanitária para que se tenha bom estabelecimento das plantas no campo. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência do tratamento térmico no controle de patógenos de campo e de armazenamento em sementes de pinhão-manso armazenadas. As sementes de pinhão-manso foram coletadas no município de Dourados MS, foram submetidas ao beneficiamento e secagem ao sol, em seguida foram conduzidas ao armazenamento em câmara seca em embalagem de vidro com tampa de rosca e capacidade de 500 ml, pelos períodos de 0, 90, 180, 270 e 360 dias. Após cada período de armazenamento, as sementes foram submetidas à termoterapia por imersão em água nas temperaturas de 45° C, 50° C e 55° C por 15 minutos; a testemunha foi imersa em água em temperatura ambiente (25±2 °C) por 15 minutos. Os parâmetros avaliados foram: grau de umidade, massa de mil sementes, sanidade, germinação, índice de velocidade de emergência e condutividade elétrica. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 5x4. Pela análise dos dados verificou-se que o tratamento térmico nas temperaturas de 45 °C, 50 °C e 55 °C não foram prejudiciais para a germinação e integridade das membranas celulares das sementes. Nas sementes armazenadas após 180 dias a utilização da termoterapia contribuiu para a conservação do vigor das sementes. Os fungos Penicillium sp. e Acremonium sp. foram controlados pela termoterapia nas temperaturas de 45 °C, 50 °C e 55 °C; e Aspergillus sp. foi controlado pela temperatura de 55 °C nos períodos de armazenamento de 180 e 270 dias

O objetivo deste trabalho foi de otimizar o processo de fabricação da placa reforçadora de solo, fabricada pelo processo de injeção sob baixa pressão em liga de alumínio. Atualmente, a liga utilizada no processo é a SAE 305 (AA 413) e problemas de falha do componente em campo tem sido reportados pelos clientes. As peças estudadas referem-se às placas acessórias utilizadas para fornecer sustentação durante a entrada e saída de vaus por carros de combate do Exército Brasileiro, anteriormente adquiridas no mercado internacional e agora produzidas internamente. O estudo focou na alteração da composição química da liga, baseado na liga de alumínio da peça importada, tratamento de banho com modificação do silício, refino de grão e modificação no projeto do molde permanente. Adquiriu-se junto ao fornecedor a liga de Al9Si0,3Mg visando a fabricação das peças com tratamento térmico T6. Para obtenção das propriedades mecânicas foram realizados ensaios de tração, dureza Brinell e impacto. Para caracterização metalúrgica foram realizados ensaios metalográficos com auxílio de microscopia óptica. Verificou-se que a presença de magnésio na liga Al-Si exclusivamente com tratamento térmico T6, alterou o comportamento mecânico da peça melhorando seus resultados. O tratamento de banho com modificador de silício a base de sódio não produziu resultados significativos. Finalmente, realizou-se simulação do preenchimento da molde via software CAE Click2Cast, modo injeção de baixa pressão, para caracterização dos defeitos e sugestões de melhoria no sistema de alimentação. Deste trabalho, conclui-se que as melhores propriedades mecânicas de resistência a tração e dureza foram obtidas com a alteração da liga SAE 305 para a liga Al9Si0,3Mg com tratamento térmico T6 e que para atingir melhores resultados deve-se introduzir ao processo um novo molde permanente com refrigeração e alimentação adequada da peça. / The objective of this research was to optimize the manufacturing process of the reinforcing plate of soil, manufactured by the injection process under low pressure in Al-Si alloy. Currently, the alloy used in the process is SAE 305 (AA 413) and mechanical resistance problems, when used in the field, have been reported by customers. Currently, the alloy used in the process is SAE 305 (AA 413) and field component failure problems have been reported by customers. The studied pieces refer to the accessory plates used to provide support during the entry and exit of vats by tanks of the Brazilian Army, previously acquired in the international market and now produced internally. The study focused on the alteration of the chemical composition of the alloy, based on the aluminum alloy of the imported part, bath treatment with silicon modification, grain refining and modification in the permanent mold design. The Al9Si0.3Mg alloy was purchased from the supplier to manufacture the T6 heat treated parts. To obtain the mechanical properties tensile tests, Brinell hardness and impact were performed. For metallurgical characterization, metallographic tests were performed with the aid of light microscopy. It was verified that the presence of magnesium in the Al-Si alloy exclusively with T6 heat treatment, altered the mechanical behavior of the part improving its results. Bath treatment with sodium silicon modifier did not produce significant results. Finally, the mold filling simulation was carried out using CAE Click2Cast software, low pressure injection mode, to characterize the defects and suggestions for improvement in the feed system. From this work, it was concluded that the best mechanical properties of tensile strength and hardness were obtained with the change of the SAE 305 alloy to the Al9Si0.3Mg alloy with T6 thermal treatment and that to achieve better results a new permanent mold with cooling and proper feeding of the part.

Em trabalhos anteriores de nosso grupo de pesquisa foram desenvolvidos fios supercondutores nanoestruturados de Nb3Sn com introdução de centros de aprisionamento artificiais (CAAs) de Cu(Sn), numa tentativa de melhorar as propriedades supercondutoras. Porém, os perfis de tratamentos térmicos utilizados não foram otimizados. No presente trabalho as amostras desses fios compósitos foram utilizadas para otimização dos perfis de tratamentos térmicos visando determinar a influência destes perfis no processo de difusão atômica, reação e formação de fases nestes supercondutores nanoestruturados, e, com isso, otimizar a capacidade de transporte de corrente desses materiais. As micrografias e as análises composicionais obtidas produziram um conjunto de informações sobre os mecanismos de difusão e formação da fase supercondutora de Nb3Sn. As amostras foram analisadas quanto às suas propriedades e características supercondutoras. Com as medidas de transporte e magnetização pôde-se obter o comportamento global do supercondutor e o comportamento de cada filamento individual de Nb3Sn, respectivamente. Os compósitos otimizados apresentaram valores de temperatura crítica Tc próximos de 17 K, valores de Bc2 da ordem de 18 T, e densidades de corrente crítica tão altas quanto 1750 A/mm² a 4,2K e 12 T. Os máximos das curvas de força de aprisionamento aconteceram em campos magnéticos tão altos quanto 10 T, aproximadamente 0,5 Bc2, em distinção ao valor de 4,5 T (cerca de 0,2 Bc2) para Nb3Sn convencional, deslocamento que demonstra mudanças no comportamento de aprisionamento de fluxo nestes materiais. Um comportamento inédito e importante, que mistura os mecanismos de aprisionamento de fluxo devido aos contornos de grãos e as fases normais, está presente e pôde ser quantificado em detalhe. A análise dos comportamentos de todas as amostras possibilitou um entendimento satisfatório da influência dos CAAs na fase supercondutora e da influência do efeito de proximidade no aprisionamento de fluxo e nas propriedades de transporte destes materiais. / In previous works of our research group it was shown the development of Nb3Sn nanostructured superconducting wires with introduction of artificial pinning centers (APCs) of Cu(Sn), in an attempt to improve the superconducting properties. However, the used heat treatment profiles were not optimized. In the present work samples of these composite wires were used to optimize the heat treatment profile aiming to determine the influence of these profiles on the processes of atomic diffusion, reaction and formation of phases in these nanostructured superconductors and, consequently, optimize the transport properties of these materials. The obtained micrographs and compositional analysis gave a set of information about the diffusion mechanisms and formation of the Nb3Sn superconducting phase. The samples were analyzed in relation to their superconducting properties and characteristics. The transport and magnetization measurements showed the global behavior of the superconductor and the behavior of each individual Nb3Sn filament, respectively. The optimized composites presented values of critical temperature Tc around 17 K, values of Bc2 around 18 T, and critical current densities as large as 1750 A/mm2 at 4,2 K and 12 T. The peaks of the pinning force curves, occurred at magnetic fields as large as 10 T, approximately 0.5 Bc2, in distinction to the value of 4.5 T (about 0.2 Bc2) for conventional Nb3Sn, displacement that demonstrates changes on the flux pinning behavior in these materials. An inedit and important behavior, which mixes the flux pinning mechanisms due to the grain boundaries and to the normal phases, is present and could be quantified in detail. The behavior analysis of all samples enable a satisfactory understanding of the APCs influence on the superconducting phase and of the influence of the proximity effect on the flux pinning and on the transport properties of these materials.

Este estudo investigou a aplicação de um AnSBBR operado de forma descontínua e/ou descontínua alimentada com agitação mecânica, no processo de produção de hidrogênio a partir da codigestão de vinhaça e melaço. O desempenho do processo foi avaliado em função da eficiência de remoção da matéria orgânica, da estabilidade, e dos índices de desempenho referentes à produtividade e ao rendimento molar do hidrogênio e à composição do biogás gerado. Foram avaliadas a influência dos seguintes parâmetros: composição (codigestão com sacarose ou melaço) e concentração afluente, tempo de ciclo, suplementação de micronutrientes (completa/parcial/ausência), tipo de alimentação (batelada/batelada alimentada) e a necessidade do tratamento do inóculo. O sistema estudado se mostrou estável e a codigestão da vinhaça e melaço viável para produção de hidrogênio. Os melhores resultados foram obtidos na condição em que o reator foi operado em batelada (tempo de alimentação 5% do tempo de ciclo), afluente com concentração 6000 mgDQO.L-1 e composição 67% vinhaça e 33% melaço, tempo de ciclo de 3 horas, ausência da suplementação de micronutrientes e foi realizado tratamento térmico do inóculo. Nesta condição a produtividade molar foi de 13,5 mol H2.m-3.d-1 e metano não foi produzido. As demais condições mostraram que o aumento da porcentagem de vinhaça no afluente e a operação em batelada alimentada prejudicaram a produção de hidrogênio. O aumento da concentração da matéria orgânica do afluente, a diminuição do tempo de ciclo, a ausência da suplementação de micronutrientes e a realização do tratamento térmico do inóculo favoreceram a produtividade e rendimento molares de hidrogênio. / A mechanically stirred anaerobic batch and/or fed-batch reactor, containing biomass immobilized on inert support (AnSBBR) was investigated as to its ability to produce hydrogen from the co-digestion of vinasse and molasses. Process performance was assessed in terms of organic matter removal efficiency, stability, and of performance indicators related to hydrogen productivity and molar yield and to composition of the generated biogas. The effects of the following parameters have been assessed: influent composition and concentration (co-digestion with sucrose or molasses), cycle length, micronutrient supplementation (complete/partial/absence), feeding strategy (batch or fed-batch) and need for pre-treatment of the inoculum. The system showed to be stable and the co-digestion of vinasse and molasses showed to be feasible. The best results were obtained at the following conditions: 3-h cycle sequencing batch (feed time equaled 5% of cycle length), influent concentration of 6000 mgCOD.L-1 containing 67% vinasse and 33% molasses, preheating of the inoculum, and with no micronutrient supplementation. At this condition, the molar yield was 13.5 mol H2.m-3.d-1, and no methane was produced. The remaining conditions showed that increase in vinasse content in the influent and fed-batch operation were detrimental to system performance. The increase in organic matter concentration, reduction in cycle length, no micronutrient supplementation and inoculum preheating favored productivity and molar hydrogen yield.

Materiais compostos de matriz metálica (CMM) vêm sendo estudados para diversas aplicações. Entretanto, pouco estudo é apresentado na sua confecção a partir de materiais reciclados. Este trabalho teve como objetivo a caracterização de um material composto de matriz metálica (CMM), utilizando material reciclado como matéria prima. Foram usados aparas de chapas de liga de alumínio 2024 descartados para a matriz e carbeto de silício (SiC) como reforço, sendo a produção realizada através do processo de fabricação com base na técnica de conformação por spray para possível aplicação em componentes automotivos. Foi realizado o tratamento térmico do material e a caracterização, determinando as propriedades de dureza, resistência mecânica, resistência ao desgaste, MEV e EDS. Foram ensaiadas amostras do material composto fundido e extrudado, bem como de ferro fundido de uma peça automotiva e da liga de alumínio 2024. Observou-se que o CMM ainda precisa de melhorias no processo de produção para obter propriedades de dureza e resistência que permitam que ele possa ser usado como um substituto para o ferro fundido, porém o mesmo apresentou melhores propriedades quando comparado com o material da matriz. / Metal matrix composites (MMC) have been studied for several applications. However, little study is presented in its manufacture from recycled materials. This study aimed to characterize a metal matrix composite (MMC), using recycled material as raw material. Were used aluminum alloy 2024 plates clippings discarded for the matrix and silicon carbide (SiC) as reinforcement, being the production accomplished through the manufacturing process based on the technique of spray forming for possible application in automotive components. The thermal treatment and the characterization of the materia was accomplished, determining the properties of hardness, mechanical strength, wear resistance, SEM and EDS. Were tested samples of the cast and extruded composite material, as well as cast iron of an automotive part and aluminum alloy 2024. It was observed that the MMC still needs improvements in the production process to obtain properties of hardness and strength that allows it to be used as a substitute forcast iron, but it presented better properties when compared with the matrix material.

O tratamento térmico sob baixa umidade (TTBU) induz modificações estruturais nos grânulos de amido, com conseqüente modificação de propriedades como a digestibilidade enzimática e as propriedades de pasta. O TTBU clássico é realizado em fornos convencionais a ar e é bastante moroso. Recentemente melhorias têm sido propostas ao método, visando satisfazer aos requerimentos práticos para a aplicação em escala industrial. A aplicação de microondas em diversos setores vem crescendo e tem como vantagens a economia de espaço e tempo, devido ao tipo e eficiência da energia. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do TTBU realizado em forno microondas sobre as propriedades estruturais e funcionais de amidos de batata-doce e de mandioquinha-salsa e compará-las com as propriedades desses mesmos amidos tratados pelo método convencional. Os amidos foram extraídos dessas tuberosas e submetidos à modificação física, nas umidades de 25 e 35%, em forno convencional (90ºC/16horas) e em microondas (35 a 90ºC/1 hora). Os amidos tratados foram avaliados quanto à composição macromolecular (amilose), aparência superficial do grânulo por microscopia eletrônica de varredura (MEV), cristalinidade (raio-x), digestibilidade enzimática ( -amilase pancreática de suíno), fator de expansão e propriedades de pasta (RVA). O TTBU não alterou a aparência superficial dos amidos ao microscópio. Após a modificação física, o teor de amilose do amido de batata-doce tratado no microondas não se diferenciou do amido natural, porém apresentou menor teor do que o amido tratado em forno em ambas as umidades. O amido de mandioquinha-salsa tratado em forno convencional permaneceu com o mesmo teor do amido natural, já o tratamento por microondas aumentou o teor de amilose. O TTBU aumentou a suscetibilidade enzimática dos grânulos, sendo o amido de batata-doce o mais suscetível à ação da enzima pelo tratamento em forno e o amido de mandioquinha-salsa pelo microondas. A umidade das amostras pareceu afetar mais que o tipo de tratamento térmico. Sob maior umidade, os amidos tiveram maior aumento da suscetibilidade enzimática. Embora tenham ocorrido alterações nos difratogramas de raio-x mais ou menos intensas em função dos tratamentos, os padrões de cristalinidade dos amidos de batata-doce (CB) e de mandioquinha-salsa (B) permaneceram inalterados após os tratamentos sob quaisquer das condições estudadas. Os grânulos de amido das tuberosas tratados por TTBU apresentaram redução do fator de expansão. A expansão foi menor no forno convencional do que no microondas. O tratamento térmico alterou as propriedades de pasta dos amidos, aumentando, de um modo geral, a temperatura de pasta, o tempo de pico, a viscosidade final e a tendência à retrogradação e diminuindo o pico de viscosidade e a quebra. As alterações conferidas pelo TTBU foram variáveis com o tipo de tratamento térmico, o teor de umidade e com a fonte de amido. Considerando que a qualidade de um amido é definida em função de sua finalidade de uso, pode-se optar dentre os tratamentos estudados, a intensidade de modificação desejada para o mesmo. / The heat moisture treatment (HMT) induces structural modifications on the granules of starch with consequent modification of properties such as the enzymatic digestibility as well as the paste properties. The classic HMT is run in air conventional ovens and is very slow. Recently improvements have been proposed to the method by aiming to satisfy the practical requirements for the application in industrial scale. The application of the microwave in several sectors has been growing and presents as advantages the economy of room and time due to the type and efficiency of the energy. In this way, the objective of this work has been to evaluate the effect of the HMT made in microwave on the structural and functional properties of the sweet potato and peruvian carrot starches and compare them to the properties of the same starches treated by the conventional method. The starches have been extracted from these tuberoses and when at 25 and 35% moisture, submitted to physical modification in conventional oven (90ºC/16 hours) and in microwave oven (35 to 90ºC/1 hours). The treated starches have been evaluated regarding their macromolecular (amylose), granules surface appearance by scanning electron microscope (SEM), crystallinity (xrays), enzymatic digestibility (porcine pancreatic -amyilase), swelling factor and paste properties (RVA). The HMT has not changed the surface appearance of the starched through microscope. After the physical modification, the amylose content of the sweet potato starch treated in microwave oven has not been different from the natural starch, however presented less content than the starch treated in microwave oven at both moistures. The peruvian carrot starch treated in conventional oven remained with the same content of the natural starch, but the treatment in microwave has increased the amylose content. The HMT has increased the granules enzymatic susceptibility; the sweet potato starch is the most susceptible to the action of the enzyme by the treatment in oven and the peruvian carrot starch by the microwave oven, The moisture of the samples seemed to affect more than the type of heat treatment. Under higher moisture, the starches has had highest increase to enzymatic susceptibility. Although more or less intense alterations in the x-rays diffractograms have occurred due to the treatments, the crystallinity patterns of the sweet potato (CB) and peruvian carrot (B) starches remained unchanged after the treatments under any of the studied conditions. The tuberoses granules starches treated by HMT have presented reduction on the sweeling factor. The sweeling has been lower in conventional oven than in microwaves. The heat treatment has changed the starches paste properties, in a general way, increasing the paste temperature, peak time, final viscosity and setback and decreasing the viscosity peak and breakdown. The alterations checked by the HMT have been variable according to the type of heat treatment, moisture content and source of starch. Considering that the quality of a starch is defined in conformity with its use purpose, it can be chosen the type of treatment among the studied ones and the intensity of desired modification for the starch.

Magnesium alloys are widely used in engineering applications, including aerospace and automobile industries, due to their desirable properties, such as lower density, high damping capacity, relatively high thermal conductivity, good machinability, and recyclability. Researchers have, therefore, been developing new magnesium materials. However, mechanical and corrosion properties are still limiting many commercial applications of magnesium alloys. In this Ph.D. thesis research, I developed Mg-Ti composite materials to offer some solutions to further improve the mechanical behavior of magnesium, such as titanium-magnesium (Ti-Mg) claddings, Mg-Ti multilayers, and Ti particle enforced Mg alloys. Low cost manufacturing processes, such as hot roll-bonding (RB) and accumulative roll-bonding (ARB) techniques, were used to produce Mg-Ti composites and sheets. The microstructural evolution and mechanical properties of composites were investigated using optical microscopy (OM), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), electron backscatter diffraction (EBSD), nanoindentation, and tensile tests. In the first part of this study, I investigated the bonding strength of the AZ31/Ti to understand the mechanical properties of Mg/Ti composites. Using a single pass RB process, I fabricated AZ31/Ti multilayers with the thickness reduction in a range of 25% to 55%. The hot-rolled AZ31/Ti multilayers were heat-treated at 400 °C for 6, 12, and 24 hours, respectively, in an argon atmosphere. Tensile-shear tests were designed to measure the bonding strength between AZ31/Ti multilayers. Furthermore, the experimental results revealed good bonding of the AZ31/Ti multilayers without forming any intermetallic compounds in the as-rolled and heat-treated AZ31/Ti multilayers. The good bonding between Ti and AZ31 is the result of diffusion bonding whose thickness increases with increasing heat-treatment time and thickness reduction. The shear strength of the Ti/AZ31 multilayer increases with increasing bonding layer thickness. In the second part of this study, I characterized the microstructure and texture of three-layered Ti/AZ31/Ti clad sheets which were produced by single-pass hot rolling with a reduction of thickness 38% (sheet I) and 50% (sheet II). The AZ31 layer in sheets I and II exhibited shear bands and tensile twins {1012}⟨1001⟩ . The shear bands acted as local strain concentration areas which led to failure of the clad sheets with limited elongation. Heat treatment caused changes in the microstructure and mechanical properties of clad sheets due to static recrystallization (SRX) on twins and shear bands in the AZ31 layer. Recrystallized grains usually randomize the texture which causes weaken the strong deformed (0001) basal texture. Twins served as nucleation sites for grain growth during SRX. Tensile tests at room temperature showed significantly improved ductility of the clad sheets after heat treatment at 400°C for 12h. The results showed that the mechanical properties of clad sheets II are better than clad sheet I: The clad sheet II shows elongation 13% and 35% along the rolling direction (RD) for as-rolled and annealed clad sheet, respectively whereas the clad sheet I shows elongation 10% and 22% along RD for as-rolled and annealed clad sheet, respectively. In the final part of this study, I examined the effects of dispersed pure titanium particles (150 mesh) with 0, 2.3, 3.5, 4.9, and 8.6 wt. % on the microstructure and mechanical properties of AZ31-Mg alloy matrix. Mg-Ti composites were processed through three accumulative roll bonding (ARB) steps using thickness reductions of 50% in each pass followed by heat treatment at 400 °C for 12 h in an argon atmosphere. ARB is an efficient process to fabricate Mg-Ti composites. Mechanical properties of Mg- 0Ti and Mg-2.3Ti composite were enhanced by ~ 8% and 13 % in yield strength and ~ 30% and 32 % in ultimate tensile strength, respectively. Meanwhile, the elongation of the composites were decreased by 63% and 70%, respectively. After heat treatment, the results showed a decrease in yield strength and increase in elongation to fracture. The mechanical properties of the Mg-0 and Mg-2.3Ti composite were enhanced: ultimate tensile strength by 9% and 7%, and elongation by 40% and 67%, while the yield strength was decreased by 28% and 36% compared with the initial AZ31. Enhancements of strength and ductility were the results of two mechanisms: a random matrix texture by ARB and ductile titanium particle dispersion.

Ultra high temperature (UHT) processing can extend shelf life of milk to several months without refrigeration, which is more convenient and energy saving than pasteurized milk. However, the poor acceptance caused by "cooked" flavors limits its marketing growth, especially in United States. Ohmic heating, which has a more uniform and rapid heating than conventional UHT process, may minimized the flavor change during the thermal treatment. Flavor composition between Ohmic heated UHT milk and other traditionally processed UHT milk (direct steam injection and indirect plate heating) during 36 weeks storage were investigated in this study. A total of 20 volatile compounds were analyzed based on their importance to UHT milk as well as their representation to different chemical classes including sulfur-containing compounds, ketones, lactones, aldehydes and others. Dimethyl sulfide (DMS) and methyl ketones were significant different among three types of UHT heated milk. δ-lactones showed higher amount in Ohmic heating after stored for four weeks, which might generate creamy, fruity intermediate aroma. Other compounds showed no significant difference among three heating processes. Aroma recombination test revealed that the overall aroma of the ultra pasteurized (UP) milk could be mimicked by recombining 15 important reference odorants in the same concentrations as they occurred in the UHT milk using commercial pasteurized milk as the matrix. / Graduation date: 2012