O osso é um sólido heterogêneo com estrutura bastante complexa que geralmente exige o emprego de múltiplas escalas em sua análise. A análise do comportamento eletromecânico da estrutura óssea tem sido realizada por meio de métodos da mecânica clássica, métodos de elementos finitos e métodos de homogeneização. Procura-se descrever matematicamente a relação entre o comportamento eletromecânico da estrutura óssea e as propriedades efetivas, ou, globais. Assim, muitos esforços têm sido despendidos para desenvolver modelos analíticos rigorosos capazes de predizer as propriedades globais e locais das estruturas ósseas. O propósito deste trabalho é estudar o método de Homogeneização Assimptótica (MHA) com a finalidade de determinar as propriedades eletromecânicas efetivas de estruturas heterogêneas, tais como a estrutura óssea. Inicialmente, são analisados o problema de condução de calor e o problema elástico e demonstra-se que estes problemas estão relacionados entre si. Para o problema de condução de calor, dois métodos para obter as constantes efetivas são apresentados. Além disso, uma aplicação do MHA em osso cortical é apresentada e os resultados estão de muito bom acordo com resultados encontrados na literatura. Em vista disto, verifica-se a possibilidade da aplicação do MHA para determinar as propriedades efetivas da estrutura óssea com estrutura cristalina na classe 622. / The bone is a heterogeneous solid with a highly complex structure that requires a multiple scale type of analysis. To analyze the electromechanical behavior of the bone structure, methods of classical mechanics, finite element methods, and methods of homogenization are being used. This analysis describes mathematically the relationship between the electromechanical behavior of the bone structure and its effective, or, global, properties. Thus, many efforts have been spent to develop rigorous analytical models capable of predicting the global and local effective properties of bone structures. The purpose of this work is to study the Asymptotic Homogenization Method (AHM) in order to determine the electromechanical effective properties of heterogeneous structures, such as the bone structure. The analysis of heat conduction and elastic problem using AHM shows that these problems are related to each other. Furthermore, an application of the AHM in cortical bone is presented and the results are shown to be in very good agreement with results found in the literature. Finally, this work shows great promise in the application of the AHM to determine the effective properties of a bone structure whose constituent material belongs to the crystal class 622.

O uso de princípios ativos a base de plantas em alimentos pode ser interessante devido à sua atividade (ex.: antioxidante, antimicrobiana, dentre outros), entretanto, alguns desses aditivos são hidrofóbicos, sendo, portanto, de difícil dispersão na formulação do alimento, que é geralmente rico em água. Do mesmo modo, a diminuição da concentração utilizada de antisépticos é um desafio atual. Uma alternativa é a utilização desses princípios ativos na forma de nanoemulsões com baixas concentrações de princípios ativos. O objetivo geral desta tese foi o desenvolvimento de nanoemulsões a base de eugenol e extrato de pimenta dedo-demoça para uso em alimentos, e a base de triclosan, para uso tópico, como alternativa para higienização de mãos de manipuladores de alimentos. O desenvolvimento das nanoemulsões foi realizado com o auxílio de um homogeneizador de alta velocidade seguido de um homogeneizador de alta pressão. Foram estudados os seguintes parâmetros, em vários experimentos: tipo e concentração de tensoativos, valor ideal de HLB, relação fase lipídica/fase aquosa, relação tensoativo/óleo, e composição e processo. As nanoemulsões foram otimizadas por desenho experimental, avaliadas quanto à estabilidade por estresse térmico e força centrífuga e estabilidade ao armazenamento por 90 dias, caracterizadas por diferentes análises, incluindo a determinação do potencial antioxidante e antibacteriano. Foram desenvolvidas nanoemulsões com tamanho médio de gota menor que 200 nm, sendo que, a estabilidade frente ao estresse térmico e força centrífuga variaram para cada sistema, mas, todas nanoemulsões foram estáveis pelo período de 90 dias em temperatura ambiente. A nanoemulsão de eugenol demonstrou bom potencial antioxidante e a nanoemulsão de triclosan demonstrou alta atividade bacteriostática na concentração de 3% e atividade bactericida em concentração menor que 40µg/mL pelo período de 90 dias. As nanoemulsões desenvolvidas têm potencial de aplicação nas indústrias de alimentos e sanitária. / The utilization of plant bioactives in food can be interesting because of its activity (eg.: antioxidant, antimicrobial, among others) and to minimize the use of their high concentration of antiseptics. However, some of these additives are hydrophobic, and, therefore, are more difficult to be dispersed in food, which are generally water-based. A good alternative is the use of low concentration of these actives as nanoemulsions. The aim of this thesis was the development of nanoemulsions with eugenol, \"dedo-de-moça\" pepper extract for food applications, and of triclosan for topical application as hand\'s cleaner. The studies for development of these nanoemulsions were carried out with a high speed homogenizer followed by a high pressure homogenizer. The following parameters were tested: type and concentration of surfactants, ideal HLB value, lipid phase/aqueous phase relation, surfactant/oil relation, and composition and processing conditions. Nanoemulsions were optimized by experimental design, evaluated by preliminary and storage stability, characterized by different analysis, including antioxidant and antimicrobial activities. Nanoemulsions with mean droplet size lower than 200 nm were developed; the thermal stress and centrifuge stabilities were different for each system, but, all nanoemulsions were stable over 90 days on ambient temperature. The eugenol nanoemulsion had good antioxidant activity and triclosan nanoemulsion had high antimicrobial activity in the concentration of 3% and a bactericidal activity at concentration lower than 40µg/mL over 90 days period. The nanoemulsions developed have potential for applications in food and sanitary industries.

Orientador: Renato Pavanello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T01:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Porto_EduardoCasteloBranco_M.pdf: 1249639 bytes, checksum: ecf2198ecf41330cd50bfdb24c3bdb08 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho tem por objetivos a investigação e a implementação de um método de otimização estrutural topológica baseado no uso de microestruturas. Dois modelos de microestrutura são introduzidos no problema de projeto ótimo: um ortotrópico com vazios, via homogeneização, e outro isotrópico com penalidade, via equação constitutiva artificial. As propriedades mecânicas efetivas de tais modelos são determinadas através de um programa iterativo implementado, baseado na abordagem da homogeneização. A análise estrutural é então realizada através do método dos elementos finitos e a topologia ótima é obtida com o uso de um otimizador baseado em critérios de otimalidade. São feitas investigações acerca dos parâmetros envolvidos na técnica de homogeneização, assim como são resolvidos problemas elastoestáticos e elastodinâmicos lineares de estado plano de tensão envolvendo critérios de projeto em rigidez e em freqüência natural e restrição de volume. Os algoritmos, implementados em ambiente Matlab, têm sua eficácia comprovada mediante a resolução de problemas clássicos existentes na literatura. E com a implementação dos modelos de material ortotrópico com vazios e isotrópico com penalidade é possível explorar as principais características e potencialidades de cada abordagem / Abstract: This work aims to investigate and implement a structural topology optimization method based on microstructures. Two microstructure models are introduced in the optimal design problem: one orthotropic with holes, by homogenization, and other isotropic with penalization, by artificial constitutive equation. An implemented iterative program, based on the homogenization approach, determines the effective mechanical properties of each material model. Structural analyses are performed by using the finite element method and optimal topologies are obtained using an optimizer based on optimality criteria. Investigations concerning the parameters related to the homogenization technique are carried out. Linear elastic static and dynamic problems of structures in plane stress state are solved as well, concerning stiffness and natural frequency design criteria and with a constraint on volume. The solution of classic structural problems encountered in literature has demonstrated the effectiveness of the implemented Matlab codes and the implementation of the orthotropic and isotropic material models has made possible the investigation of the main characteristics and potentialities of each approach / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Marcelo Cristianini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:43:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dosualdo_GustavoLevy_M.pdf: 869899 bytes, checksum: 1f530194417d892a2ca5e4bde3aa7461 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Diferentes tratamentos não térmicos têm sido estudados nos últimos anos como métodos substitutos ou complementares dos tradicionais tratamentos térmicos na conservação de alimentos. Estes tratamentos apresentam a vantagem de não causar alterações indesejáveis no sabor dos produtos ou perdas de nutrientes. Dentre os tratamentos não térmicos, um dos mais estudados é o processamento a alta pressão, que pode ser aplicado através de dois métodos: o isostático e o de homogeneização. O método isostático têm sido estudado com maior freqüência, no entanto, o método de homogeneização apresenta a vantagem de proporcionar uma produção contínua. Este trabalho visou avaliar o tratamento de homogeneização de alta pressão aplicado à água de coco para eliminação da atividade enzimática e de possíveis contaminações microbiológicas do produto. Os processamentos de Homogeneização a Ultra Alta Pressão (HUAP) foram realizados no equipamento nG7400H:320, fabricado pela Stansted Fluid Power (Stansted, Inglaterra), que atinge pressões de até 320 MPa. Estudou-se a influência da pressão de processo e do pH do produto nas atividades enzimáticas de peroxidase e polifenoloxidase e na destruição da bactéria Lactobacillus fructivorans e da levedura Saccaromyces cerevisiae. Os tratamentos realizados não causaram inativação satisfatória das enzimas presentes na água de coco, porém há evidências de que o tratamento pode ser eficaz se for efetuado em pressões mais elevadas. De maneira geral, a peroxidase apresentou maior resistência ao tratamento do que a polifenoloxidase. A realização de três tratamentos seqüenciais a 300 MPa causou redução parcial da atividade das enzimas, embora não tenha sido verificada uma potencialização do efeito dos tratamentos HUAP quando realizados seqüencialmente. O tratamento mostrou-se eficaz na eliminação de contaminação microbiológica do produto. Para o Lactobacillus fructivorans, a aplicação de tratamentos em pressões maiores que 250 MPa eliminou totalmente a carga de microrganismos inoculada no produto, de 2,0 x 107 UFC/mL. O pH do produto exerceu uma influência muito menor na eliminação dos microrganismos do que a pressão de processo. Em altas pressões (próximas a 300 MPa), o processamento mostrou-se mais efetivo na destruição do Lactobacillus fructivorans quando utilizado em produtos com pH mais elevado. Para baixas pressões, o efeito foi inverso, ou seja, tratamentos em produtos com pHs mais ácidos causaram maior inativação. Para as leveduras (Saccaromyces cerevisiae), a aplicação de tratamentos a pressões acima de 200 MPa eliminou totalmente a carga microbiana inoculada na água de coco, que era de 4,4 x 105 UFC/mL. O estudo da influência do pH não apresentou resultados conclusivos porque a maioria dos tratamentos realizados nesta parte do estudo eliminou todas as células de microrganismos presentes no produto, o que dificultou a análise dos dados. Observou-se uma tendência de que valores menores do pH do produto possam favorecer a eliminação das células das leveduras durante o processamento Nas condições estudadas pode-se concluir que o tratamento de homogeneização a alta pressão foi eficiente na eliminação dos microrganismos estudados mas não foi eficiente para causar a inativação das enzimas presentes no produto (peroxidase e polifenoloxidase). Com isto, espera-se que a água de coco tratada pelo método HUAP apresente boa estabilidade microbiológica, mas não apresente boa estabilidade química, ficando sujeita a alterações devido a reações catalisadas por estas enzimas / Abstract: Different not thermal treatments have been studied in the last years as substitute or complementary methods of the traditional thermal treatments in the food conservation. These treatments present the advantage not to cause alterations undesirable in the flavor of the products or losses of nutrients. Amongst the not thermal treatments, one of the most studied is the processing the high pressure, that can be applied through two methods: the isostático and of homogenization. The isostático method has been studied more frequently, however, the homogenization method presents the advantage to provide a continuous production. This work aimed at to evaluate the applied treatment of high-pressure homogenization to the water of coconut for elimination of the enzymatic activity and of possible microbiological contaminations of the product. The processings of Homogenization Ultra Alta Pressão (HUAP) had been carried through in the equipment nG7400H:320, manufactured for the Stansted Fluid Power (Stansted, England), that it reaches pressures of up to 320 MPa. Studied it influence of the pressure of process and pH of the product in the enzymatic activities of peroxidase and polifenoloxidase and in the destruction of the Lactobacillus bacterium fructivorans and the Saccaromyces leavening cerevisiae. The carried through treatments had not caused satisfactory inativação das enzymes gifts na coconut water, however it has evidences of that the treatment can be efficient will have been effected in raised pressures more. In general way, peroxidase presented greater resistance to the treatment of that polifenoloxidase. The accomplishment of three sequential treatments the 300 MPa caused partial reduction of the activity of enzymes, has even so not been verified a potencialização of the effect of treatments HUAP when carried through sequentially. The treatment revealed efficient in the elimination of microbiological contamination of the product. For the Lactobacillus fructivorans, the application of treatments in 250 bigger pressures that MPa total eliminated the load of microrganismos inoculated in the product, of 2,0 x 107 UFC/mL. PH of the product very exerted a lesser influence in the elimination of the microrganismos of that the process pressure. In high pressures (next the 300 MPa), the processing more revealed more effective in the destruction of the Lactobacillus fructivorans when used in products with pH raised. For low pressures, the effect was inverse, or either, treatments in more acid products with pHs had caused greater inativação. For the leavenings (Saccaromyces cerevisiae), the application of treatments the 200 pressures above of MPa total eliminated the inoculated microbiana load in the coconut water, that was of 4,4 x 105 UFC/mL. The study of the influence of pH it did not present resulted conclusive because the majority of the treatments carried through in this part of the study eliminated all the cells of microrganismos gifts in the product, what it made it difficult the analysis of the data. A trend was observed of that lesser values of pH of the product can favor the elimination of the cells of the leavenings during the processing In the studied conditions can be concluded that the treatment of homogenization the high pressure was efficient in the elimination of the studied microrganismos but it was not efficient to cause the inativação of enzymes gifts in the product (peroxidase and polifenoloxidase). With this, one expects that the water of coconut treated for method HUAP presents good microbiological stability, but does not present good chemical stability, being subjects the alterations due the reactions catalyzed for these enzymes / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-09-09T21:02:26Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lorena Ferreira Alves - 2016.pdf: 2231730 bytes, checksum: d3b932928601e693afd2308d41044d15 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-12T14:43:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lorena Ferreira Alves - 2016.pdf: 2231730 bytes, checksum: d3b932928601e693afd2308d41044d15 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-12T14:43:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lorena Ferreira Alves - 2016.pdf: 2231730 bytes, checksum: d3b932928601e693afd2308d41044d15 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-05-03 / Outro / This research discusses the current musical movement via internet and its implications for the formation of the musical repertoire of Internet users. For this purpose, authors are addressed who argue about the distribution of information acted upon by the media and their sociocultural derivations during the XX and XXI centuries. With the advent of personalization of reports developed by search engines that remain increasingly present on the Internet, the concept of information democratization of cyberspace has been rethought; the internet no longer operates on a full flow of information, becoming, thus, a media that offer an individualized experience of browsing the internet. Consequently, it is questioned what effect the personalized information reflects on the contemporary social order. The aim of this study is to investigate how the current distribution of phonograms by musical entertainment in vogue proceeds in the network. To understand how the musical mediation of music services occurs, as well as analyze how it affects the formation of the musical repertoire of users, two musical entertainment services were selected, Deezer and Last.fm, and four fictitious users (MPB, Pop , Rock and Country) navigated the websites getting data from personalized and homogenized music distribution. The results show that service users receive related and unrelated musical offerings to their musical preferences. It is considered that the personalized and homogenized formation of musical repertoire of users of Deezer and Last.fm services reflects contemporary social features like the dynamic between mass/tribes, hedonism and presenteeism. The main source that drives the current musical circulation, which is included in this informational capitalism model in cyberspace, is the surveillance of navigation information from users. / Esta pesquisa discute a atual circulação musical via internet e suas implicações para a formação do repertório musical de internautas. Com esta finalidade, são abordados autores que argumentam sobre a distribuição de informações atuadas pela mídia e suas decorrências socioculturais durante os séculos XX e XXI. Com o advento da personalização de informes desenvolvido por serviços de busca que permanecem cada vez mais presentes na internet, o conceito de democratização informacional do ciberespaço foi repensado, a internet não opera mais sobre um fluxo integral de informações, tornando-se, assim, uma mídia que oferta uma experiência individualizada de navegação aos internautas. Logo, são questionados quais efeitos a personalização de informações reflete para a ordem social contemporânea, sendo o objetivo deste trabalho investigar como procede a atual distribuição de fonogramas através de serviços de entretenimento musical que estão em voga na rede. Para compreender como ocorre a mediação musical dos serviços de música, bem como analisar de que modo ela afeta a formação do repertório musical dos usuários, foram selecionados dois serviços de entretenimento musical, Deezer e Last.fm, onde quatro usuários fictícios (MPB, Pop, Rock e Sertanejo) navegaram nos sites obtendo dados de distribuição musical personalizada e homogeneizada. Os resultados apontam que os usuários dos serviços recebem ofertas musicais conexas e desconexas às suas preferências musicais. Considera-se que a formação personalizada e homogeneizada do repertório musical dos usuários dos serviços Deezer e Last.fm reflete características sociais contemporâneas, como a dinâmica entre massas/tribos, o hedonismo e o presenteísmo, sendo a vigilância sobre as informações de navegação dos usuários a principal fonte que impulsiona a atual circulação musical, a qual se insere no modelo de capitalismo informacional presente no ciberespaço.

Os aços de construção mecânica, estão sujeitos a bandeamento microestrutural. Microestruturas bandeadas em aços ao carbono e aços de baixa liga são consequência da microssegregação de elementos de liga gue ocorreu durante a solidificação do lingote original. O tratamento mecânico a quente subsequente, alinha a dendrita primária e após resfriamento, os produtos de transformação, guardarão o mesmo alinhamento. Esta microestrutura é prejudicial quando presente em barras laminadas a quente. Para o aço estudado, SAE 8620 laminado, apresentando uma microestrutura bandeada, foi desenvolvido um ciclo de tratamento de homogeneização com a finalidade de remover esta estrutura e após, as amostras homogeneizadas foram normalizadas para eliminar o superaquecimento consequente. É possivel, eliminar o bandeamento em aços ao carbono e aços de baixa liga mediante ciclos usuais de tratamento térmico. / The mechanical construational steels, are subject microstuctural banding. Banding microstructure in wrought carbon and low alloy steels is consequence of the microsegregation of alloying elements which occurred during the solidification of the original lingot. Subsequent hot work process aligns the former dendrite and after cooling, the transformed products will keep the same tipical alignment. This microstructure is deletérias when present in the hot rolled bars. The steel tipe studied was, SAE 8620, hot rolled and showing a banded structure. A homogenization treatment cicie was developed, to remove this banding. Normalizing heat treatment carried ou t to eliminate the resultant overheating in the homogenized samples. It! s possible to eliminate the banding in low alloy steel and carbon steel finished by means of usually heat treatment.

Orientador: Paulo Sollero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T10:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GalvisRodriguez_AndresFelipe_M.pdf: 69033518 bytes, checksum: 67eaa10c76d5571109ecf9c69bddc6e8 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho apresenta uma análise numérica de falha dinâmica em materiais policristalinos usando modelagem multiescala. O problema foi descrito em duas escalas, a escala micro ou mesoescala e a escala atômica. A estrutura policristalina (mesoescala) é gerada usando o diagrama de Voronoi com diferentes níveis de tamanho de grão homogêneo. As equações constitutivas para materiais anisotrópicos são apresentadas segundo o tipo de estrutura atômica do material, considerando a orientação cristalina aleatória e as propriedades do material rotacionadas um ângulo aleatório no plano para cada grão. O campo de deslocamentos na mesoescala é calculado usando o Método dos Elementos de Contorno de Reciprocidade Dual para materiais anisotrópicos, considerando as forças de corpo no domínio do tempo. A fratura intergranular é estudada com a Modelagem Multiescala de Zonas Coesivas, incluindo zonas coesivas nas interfaces. Para a análise da escala atômica é preciso o gradiente de deformação efetivo utilizando a homogeneização de Hill-Mandel, e o tensor de tensão efetivo usando o potencial de Lennar-Jones e o primeiro tensor de Piola-Kirchhoff na zona coesiva empregando o campo de deslocamentos da mesoescala. A regra de Cauchy-Born define que todos os átomos contidos na zona coesiva têm um gradiente de deformação constante, sendo preciso utilizar apenas uma célula atômica unitária em cada zona coesiva, reduzindo o tempo de processamento computacional da simulação. Conhecidas as propriedades efetivas na zona coesiva, as forças coesivas que definem a separação do material são calculadas na mesoescala com o tensor de tensão efetivo e a geometria da estrutura. A separação do material e a propagação da trinca são definidas pelas forças coesivas ao longo de cada passo de tempo / Abstract: This work presents a numerical analysis of dynamic failure in polycrystaline materials using multiscale modeling. The problem was describe by two scales, the micro or mesoscale and the atomistic scale. The polycrystalline structure (mesoscale) is generated using the Voronoi diagram with different levels of grain size homogenization. The constitutive equations for anisotropic materials are presented depending of the type of atomic structure, considering random crystal and material properties orientation. The displacement field of the mesoscale is calculate using the Dual Reciprocity Boundary Element Method for anisotropic materials, considering the body forces in the time domain. The intergranular fracture is studied with the Multiscale Cohesive Zone Model, including cohesive zones in the interfaces. To analise the atomistic scale, is require the effective deformation gradient using the Hill-Mandel homogenization, and the effective stress tensor employing the Lennard-Jones potential and the first Piola-Kirchhoff tensor in the cohesive zone using the displacement field from the mesoscale. The Cauchy-Rule defines that all atoms inside the cohesive zone have a constant deformation gradient, then is just require the use of a unit atomic cell in each cohesive zone, reducing the computational load of the simulation. With the known effective properties in the cohesive zone, the cohesive forces that define the material separation are determined in the mesoscale with the effective stress tensor and the geometry of the structure. The material separation and crack propagation are define by the cohesive forces through each time step / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T20:52:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CamerinGrando_CarolinaRibeiro_M.pdf: 2059649 bytes, checksum: 2c6fb7229daa009507ccd693aa6942b8 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O mitotano, fármaco utilizado para a terapia medicamentosa do carcinoma adrenocortical, apresenta baixa solubilidade aquosa e baixa permeabilidade intestinal. Nanopartículas lipídicas sólidas (SLNs) e carreadores lipídicos nanoestruturados (NLCs) são úteis para a incorporação de fármacos com essas características. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar SLNs e NLCs encapsulando mitotano racêmico, estáveis durante a estocagem, como uma estratégia nanotecnológica para melhorar a solubilidade aquosa e permeação intestinal do mitotano. As SLNs foram compostas do lipídeo cetil palmitato e as NLCs de estearato de polioxietileno (40) e triacilgliceróis de ácido cáprico/caprílico e dos tensoativos polissorbato 80 e trioleato de sorbitano. A proporção mássica entre os tensoativos que conferiu estabilidade à fase oleosa foi determinada. Para avaliar estabilidade, as SLNs e NLCs foram caracterizadas através do diâmetro médio, polidispersidade, potencial zeta. A encapsulação do mitotano foi evidenciada por calorimetria diferencial de varredura e termogravimetria, e quantificada através da eficiência encapsulação e carregamento do fármaco pela matriz lipídica. Adicionalmente, as SLNs e NLCs foram avaliadas pela retenção do mitotano em diferentes pHs in vitro e permeação intestinal ex vivo através do modelo de saco intestinal invertido. Os resultados experimentais mostraram que as composições mássicas que asseguraram a estabilidade durante 28 dias de armazenamento a 4 °C nas nanopartículas foram: cetil palmitato (10%), polissorbato 80 (2,35%) e trioleato de sorbitano (2,75%) nas SLNs. Em NLCs foi: estearato de polioxietileno (7%), triacilgliceróis (3%), polissorbato 80 (3,23%) e trioleato de sorbitano (1,76%). O diâmetro médio das SLNs isentas de fármaco foi 185,20±1,39 nm, polidispersidade 0,14 e potencial zeta -24,80±0,27 mV. Nas mesmas condições, as NLCs tiveram diâmetro médio 91,79±0,69 nm, polidispersidade de 0,27 e potencial zeta e -11,50±0,92 mV. A inclusão do mitotano aumentou o diâmetro médio das SLNs e NLCs para 187,40±0,17 nm e 94,50±0,26 nm, reduziu a polidispersidade para 0,12 e 0,22 bem como o potencial zeta -21,10±0,55 mV e -8,05±0,20 mV, respectivamente. Ambas as partículas apresentaram eficiências de encapsulação do mitotano superiores a 90%, porém o carregamento das NLCs (0,25 g mitotano /g nanopartículas) foi cinco vezes maior que as SLNs (0,05 g mitotano /g nanopartículas). O comportamento térmico evidenciou a internalização do mitotano nas partículas. Em condições de pH e tempo de residência que mimetizam o trato gastrointestinal (pHs1,2 e 6,8, 3h), foi liberado, aproximadamente, 90% e 100% do mitotano das SLNs, 30% do mitotano das NLCs, em ambos os pHs. A pH 7,4, houve total liberação do mitotano em 15 minutos das SLNs, enquanto a liberação das NLCs foi aproximadamente 50% em 24 horas. Os ensaios de permeação intestinal ex vivo mostraram que a absorção do mitotano das partículas foi maior quando comparados ao veiculado em óleo de oliva ou a partir do pó micronizado do fármaco. Estes resultados sugerem que as NLCs sejam carreadores promissores para melhorar a biodisponibilidade oral do mitotano e melhorando o tratamento do carcinoma adrenocortical / Abstract: Mitotane is used for adrenocortical carcinoma drug therapy and has low aqueous solubility and low intestinal permeability. Solid lipid nanoparticles (SLNs) and nanostructured lipid carriers (NLCs) are useful for incorporation of drugs with these characteristics. The aim of this work was to prepare and to characterize SLNs and NLCs encapsulating racemic mitotane, stable during storage as a nanotechnology strategy to improve aqueous solubility and intestinal permeability of mitotane. The SLNs were composed by cetyl palmitate and the NLCs of polyoxyethylene (40) stearate and capric/caprylic triglycerides as lipids and the surfactants polysorbate 80 and sorbitan trioleate. The weight ratio between the surfactants that conferred storage stability to the oil phase was determined. To evaluate storage stability, the SLNs and NLCs were characterized by mean diameter, polydispersity index and zeta potential. Encapsulation of mitotane was evidenced by differential scanning calorimetry and thermogravimetry, and quantified using the encapsulation efficiency and drug loading by the lipid matrix. Additionally, the SLNs and NLCs were evaluated by the retention of mitotane in vitro and ex vivo intestinal permeation by everted gut sac model. The experimental results showed that the mass compositions of the nanoparticles which ensured storage stability over 28 days of storage at 4 °C were: cetyl palmitate (10%), polysorbate 80 (2.35%) and sorbitan trioleate (2.75%) in SLNs. In NLCs was: polyoxyethylene (7%), triglycerides (3%), polysorbate 80 (3.23%) and sorbitan trioleate (1.76%). The mean diameter of the unloaded SLNs was 185.20±1.39 nm, polydispersity index 0.14 and zeta potential -24.80±0.27 mV. At the same conditions, the NLCs had mean diameter 91.79±0.69 nm, polydispersity index 0.27 and zeta potential -11.50±0.92 mV. The inclusion of mitotane increased the mean diameter of SLNs and NLCs to 187.40±0.17 nm and 94.50±0.26 nm, decreased the polydispersity index to 0.12 and 0.22 and so well the zeta potential to -21.10±0.55 mV and -8.05±0.20 mV, respectively. Both particles showed mitotane entrapment efficiencies greater than 90%, however drug loading of NLCs (0.25 g mitotane /g nanoparticles) were 5-fold higher than the SLNs (0.05 g mitotane /g nanoparticles). The thermal behavior showed internalization of mitotane in the particles. Under conditions of pH and residence time that mimic the gastrointestinal tract (pHs 1.2 to 6.8, 3h) mitotane was released approximately 90% and 100% from SLNs, 30% from NLCs at both pHs. At pH 7.4, there was a complete release of mitotane from SLNs over 15 minutes, while the release from NLCs was approximadely 50% in 12 hours. The ex vivo intestinal permeation assay showed that the absorption of mitotane by the particles were greater than dissolved in olive oil or from micronized powder. These results suggest that NLCs might be promising carriers for improving the oral bioavailability of mitotane and treatment of adrenocortical carcinoma / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestra em Engenharia Química

Orientadores: Marcelo Cristianini, Albert Ibarz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T16:47:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Augusto_PedroEstevesDuarte_D.pdf: 1976096 bytes, checksum: a2886b4fb55c12282722d43633096c70 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A homogeneização a alta pressão (HAP) tem sido estudada por diversos autores como metodologia não térmica para a conservação de alimentos, especialmente produtos de frutas. Trabalhos realizados com esses produtos e testes industriais indicam aumento de consistência devido a HAP. No entanto, poucos trabalhos da literatura estudam alterações físico-químicas em produtos de frutas devido à HAP, especialmente em relação às características reológicas. A avaliação de tais alterações é essencial não só para o entendimento e dimensionamento do processo, mas também permite a utilização do método para provocar alterações intencionais e desejáveis em alimentos, como aumento de consistência. O presente trabalho estudou o efeito da homogeneização a alta pressão (HAP) nas características reológicas de suco de tomate. Na primeira parte do trabalho, avaliaram-se as propriedades reológicas dependentes do tempo, em estado estacionário e de viscoelasticidade linear de sucos não processados, determinando assim as técnicas e os modelos matemáticos mais adequados para utilização nas demais etapas do projeto. Em seguida avaliou-se o efeito da HAP nas características reológicas de um modelo de soro de suco de tomate. A HAP reduziu a viscosidade do modelo, sendo tal redução modelada como função da pressão de homogeneização (PH). Avaliou-se então o efeito da HAP no suco. A HAP reduziu o tamanho das partículas em suspensão, assim como sua distribuição, promovendo maior interação entre partículas e entre partículas e o soro. Como consequência, resultou em aumento da consistência, tixotropía, comportamento viscoso e elástico dos produtos. O efeito da PH se mostrou assintótico, sendo discutidas as razões para tal, modelando-se os parâmetros obtidos como função da PH. Por fim, avaliou-se o efeito da HAP nas propriedades de deformação e relaxação do suco de tomate. Utilizando o modelo de Burger, identificaram-se os componentes estruturais do suco de tomate associados aos comportamentos reológicos. Dessa forma, o presente trabalho descreveu as mudanças estruturais associadas ao processo que afetam a reologia do produto. Conclui-se que a HAP é uma poderosa ferramenta para promoção de alterações físicas em produtos de frutas / Abstract: High pressure homogenization (HPH) has been widely studied as a non-thermal method for food preservation. Industrial assessments and scientific works have demonstrated the consistency increasing in those products due to HPH. However, just a few works in literature have studied the physico-chemical changes in fruit products due HPH processes. The evaluation of rheological changes due to HPH is important not only for process design, but also for using this technology in order to promote desirable changes in food products, such as improvement of its consistency. The present work studied the effect of high pressure homogenization (HPH) on the rheological properties of tomato juice. Firstly, it was evaluated the tomato juice time-dependent, steady-state shear and viscoelastic properties. This first part was carried out in order to evaluate the rheological methods and mathematical models to be used in the work. Then, it was evaluated the effect of HPH on the rheological properties of a tomato juice serum model. The HPH decreased the serum model viscosity, which was modelled as function of the homogenization pressure (PH). The HPH effect on tomato juice was then evaluated. The HPH decreased the suspended particle dimensions and distribution, resulting in higher particle-particle and serum-particle interaction. As a result, it was observed an increasing in product consistency, thixotropy, viscous and elastic behaviour. The effect of PH showed an asymptotic behaviour, which was described and modelled. Finally, it was evaluated the effect of HPH on tomato juice creep and recovery properties. The mechanical Burger model well explained the juice creep compliance, and its parameters were associated to the juice structural components. Therefore, the present work described the tomato juice structural and rheological changes due to HPH processing. It was concluded that the HPH process is a valuable tool to promote physical properties changes in food products / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientadores: Marcelo Cristianini, Alline Artigiani Lima Tribst / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T06:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeiteJunior_BunoRicardodeCastro_M.pdf: 4205771 bytes, checksum: 2ccdbecbd8ae2dc92dd1978fbf86b48b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A homogeneização à alta pressão (HAP) é um processo capaz de alterar a conformação e funcionalidade de enzimas. Os objetivos deste trabalho foram: (i) avaliar a influência da HAP até 190 MPa nas atividades proteolítica e de coagulação do leite bem como na estabilidade de quatro enzimas coagulantes do leite, (ii) acompanhar o processo de coagulação por ensaios reológicos e (iii) avaliar o desenvolvimento dos géis por 24 horas por meio das análises de proteólise, sinérese, reologia e microscopia. As avaliações foram feitas comparando-se os resultados obtidos com as enzimas processadas e não processadas. O coalho de vitelo processado a 190 MPa apresentou redução de 52% na atividade proteolítica, aumento da taxa de coagulação do leite e gel formado mais consistente. A avaliação deste gel por 24h indicou a formação de uma rede proteica com menor proteólise, maior sinérese, maior consistência e menor porosidade. Após processamento a 150 MPa, o coalho de bovino adulto apresentou redução da atividade proteolítica, aumento da atividade e estabilidade de coagulação do leite, maior taxa de coagulação do leite e formação de gel com maior consistência. O gel se mostrou mais compacto, firme e com maior expulsão do soro da matriz proteica nas 24h em que foi avaliado. A protease fúngica do Rhizomucor miehei foi a enzima mais resistente ao processo de HAP, sofrendo mínima ou nenhuma alteração na atividade proteolítica e de coagulação do leite quando processada até 190 MPa em diferentes concentrações e em múltiplos processos consecutivos. Entretanto, na avaliação reológica da coagulação do leite utilizando-se a protease fúngica homogeneizada a 190 MPa por até 3 ciclos ou quando homogeneizada a 190 MPa em soluções com concetração de 20 % foi observado aumento da consistência do gel. Para pepsina suína, as alterações na atividade proteolítica e de coagulação do leite só foram observadas durante a estocagem, com redução na atividade proteolítica e um aumento na atividade de coagulação do leite para enzima processada a 150 MPa. No entanto, esta enzima processada promoveu uma coagulação do leite mais rápida formando um gel mais consistente, mesmo imediatamente após o processamento por HAP. Durante a observação deste gel por 24h, este se mostrou mais compacto, firme, menos poroso e com maior liberação de soro da matriz proteica. De uma forma geral foi possível concluir que as maiores pressões aplicadas (150 MPa e 190 MPa) afetaram positivamente as enzimas avaliadas, com redução da atividade proteolítica inespecífica e aumento da atividade de coagulação de leite, com consequente formação de géis com menores níveis de proteólise, o que favorece a manutenção da rede proteica rígida, firme e coesa. Desta forma, conclui-se que a HAP é um processo promissor que pode ser aplicado como uma tecnologia para melhorar as características hidrolíticas das enzimas coagulantes do leite, especialmente quando se deseja diminuir atividade proteolítica e aumentar sua atividade de coagulação do leite. Além disso, a menor proteólise no gel pode resultar numa extensão da vida de prateleira de queijos frescos, por, possivelmente, reduzir a formação de compostos de sabor indesejável / Abstract: High pressure homogenization (HPH) is a process that can alter the conformation and functionality of enzymes. The objectives of this study were: (i) evaluate the influence of HPH up to 190 MPa on the proteolytic and milk-clotting activities and stability of four milk-clotting enzymes, (ii) monitor the coagulation process by rheological assays and (iii) evaluate the gel development for 24 hours analyzing proteolysis, syneresis, rheological and microstructural behavior. The evaluations were performed by comparing the results between the processed and non-processed enzymes. The calf rennet processed at 190 MPa decreased 52 % its proteolytic activity, increased the rate of milk-clotting and a more consistent gel was formed. The evaluation of the gel for 24 hours indicated the formation of a protein network with lower proteolysis, higher syneresis, higher consistency and lower porosity. After processing at 150 MPa adult bovine rennet showed a reduction proteolytic activity, increase activity and stability of milk-clotting, higher milk-clotting rate and formed more consistent gels. This gel was more compact, firm and higher whey separation of protein matrix during the 24 hours of evaluation. The fungal protease from Rhizomucor miehei was the most resistant enzyme to the HPH process, showing minimal or no change in proteolytic activity and milk coagulation when processed up to 190 MPa at different concentrations and multiple consecutive processes. However, in the rheological evaluation of milk coagulation using fungal protease homogenized to 190 MPa for up 3 cycles or when homogenized in a solution with a concentration of 20% observed increase in the consistency of the gel. For porcine pepsin, changes on proteolytic activity and milk coagulation were only observed during storage, with reduction of proteolytic activity and an increase on the milk-clotting activity for the enzyme processed at 150 MPa. However, this enzyme promoted a faster coagulation of milk forming more consistent gel immediately after the processing by HPH. During the observation of this gel for 24 hours, this was more compact, firm, less porous and more release of whey of the protein matrix. Overall it was concluded that the highest applied pressures (150 MPa and 190 MPa) positively affected the enzymes with reduced nonspecific proteolytic activity and increased milk-clotting activity, with consequent formation of gels with lower levels of proteolysis, which favors the maintenance of a network of protein rigid, firm and cohesive. Thus, it is concluded that HPH is a promising process that can be applied as a technology to improve the hydrolytic characteristics of milk coagulating enzymes, especially to reduce proteolytic activity and increase the milk-clotting activity. Furthermore, the lower proteolysis in the gel may result in an extension of the shelf life of fresh cheese, by possibly reducing the formation of bitterness flavor / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestre em Tecnologia de Alimentos