Orientador: Célio Pasquini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T15:29:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_FranciscoSenna_M.pdf: 2577567 bytes, checksum: 88e8b413d192407a39a0f0d341572223 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A autoxidação de lipídeos é uma das principais causas de degradação de óleos e gorduras. Este processo gera uma série de compostos indesejáveis, tais como, peróxidos, hidroperóxidos e ácidos carboxílicos de cadeia curta. A determinação da estabilidade oxidativa de um óleo, é, portanto, essencial para estimar o tempo de prateleira - um parâmetro importante para a indústria alimentícia. Para quantificar o grau de oxidação de um óleo, uma série de parâmetros pode ser utilizada, como os índices de peróxido e de anisidina, o teor de dienos conjugados, dentre outros. Métodos acelerados foram desenvolvidos para a estabilidade oxidativa - uma medida da variação do grau de oxidação ao longo do tempo -, em particular o método Rancimat. Nele, uma amostra de cerca de 3 g de óleo e aquecida em temperaturas na faixa de 100-130 °C, e um fluxo de ar constante e passado através da amostra e carreado para um recipiente contendo água deionizada. O monitoramento da condutividade elétrica desta solução permite identificar o período de tempo necessário para que a taxa de formação de ácidos carboxílicos de cadeia curta se torne significativa. Este tempo é denominado tempo de indução (TI), e corresponde ao índice de estabilidade oxidativa (OSI - Oxidative Stability Index) do óleo. A espectroscopia de emissão no infravermelho próximo (NIRES), por outro lado, permite o monitoramento de hidroperóxidos, devido ao aumento e alargamento de uma banda em 2900 nm que ocorre ao longo do processo oxidativo. Neste trabalho foi desenvolvido e avaliado um fotômetro NIRES, dedicado para a determinação de estabilidade oxidativa. No método NIRES, uma amostra de 10 mL e aquecida a uma temperatura fixa (140 - 180 °C), sendo mantido um fluxo constante de ar purificado ao redor da amostra. A emissividade do óleo em 2850 e 2675 nm e continuamente monitorada com um detector de PbS, sendo a seleção dos comprimentos de onda realizada por dois filtros de interferência. A formação de hidroperóxidos ocasiona um aumento significativo da emissividade a 2850 nm, permitindo a determinação de TI de forma análoga ao método Rancimat.. O equipamento construído apresenta uma série de vantagens com relação ao método Rancimat, tais como: rapidez na análise, simplicidade operacional, menor consumo de amostra e a possibilidade de determinar a estabilidade oxidativa em temperaturas de fritura (140-180 °C). A precisão do método NIRES encontrada é equivalente à precisão do método Rancimat, e existe uma correlação entre eles (R = 0,90). / Abstract: Lipid autoxidation is the main cause of fats and oils deterioration. This process generates a series of undesirable compounds, such as hydroperoxides and low chain carboxylic acids. Thus, determination of oil fs oxidative stability is essential for estimation of the shelf life - an important parameter for the food industry. Several parameters are used for quantifying the degree of oxidation of an oil sample, such as the peroxide value, anisidine value, and conjugated dienes. Accelerated methods have been developed for measuring oxidative stability - the variation of the degree of oxidation with time -, particularly the Rancimat method. In this method, a constant air flow passes through a 3 g oil sample, heated at 110 - 130°C, and then is collected in a vessel containing deionized water. By monitoring the deionized water fs conductance, an induction time (IT) - which corresponds to the Oil Stability Index (OSI) - can be determined. On the other hand, near infrared emission spectroscopy (NIRES) allows the determination of IT by monitoring the formation of hydroperoxides. As the oil undergoes autoxidation, a band at 2900 nm becomes broader and more intense. In this work, a near infrared emission spectroscopy photometer, dedicated to determination of oxidative stability, has been developed and evaluated. In the NIRES method, a 10 mL oil sample is heated at a constant temperature (140 - 180 °C), and a purified air flow is maintained around the sample. The oil fs emissivity at 2675 and 2850 nm is continually monitored with a PbS detector, and the wavelengths are selected with two interference filters. Formation of hydroperoxides increases significantly the emissivity at 2900 nm, allowing the determination of IT in a way analogous to the Rancimat method. The developed equipment presents several advantages towards the Rancimat, including: faster analysis, lower sample consumption, operational simplicity, and the possibility of measuring oxidative stability at frying temperatures. Also, the method fs precision is equivalent to the Rancimat fs precision, and a correlation between them has been found (R = 0,90). / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:22:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Debora_Leitzke_Betemps.pdf: 4121028 bytes, checksum: ee28f25c1660db7ee2ce97d47b512205 (MD5) Previous issue date: 2011-11-28 / Currently consumers are not focused only on the external characteristics of the fruits, as color and size, the internal characteristics such as sugar content and the presence of antioxidant compounds acquires a greater importance in purchasing decisions. The measurement of these parameters is usually done by traditional analysis that presented as main characteristic the sample destruction, beyond being held in a limited number of fruits, normally not representative of the lot or orchard. The optical methods based in visible spectroscopy techniques (Vis) and near-infrared (NIR), as the chlorophyll fluorescence are pointed as a solution of the classic evaluation methods, allowing to assess several components at the same time, without the sample destruction. This study aimed to use the spectroscopy Vis/NIR and the chlorophyll fluorescence as non destructive methods to evaluate quality parameters in peaches, mangos and apples. In peaches it was used the NIR-Case equipment to establish models of calibration for estimating parameters of soluble solids (SS) and flesh firmness for the cultivars Chimarrita, Maciel, Eldorado and Jubileu for two years in a row, being in the second year, it was also evaluated the effect of harvesting time on the calibration models. From the obtained results it can be infer that the attribute soluble solids the calibrations models presented coefficient of determination values acceptable and appropriate to predict the future behavior of the samples in two consecutive years. For flesh firmness only the models developed for the cultivars Jubileu and Eldorado were considered satisfactory, requiring for the others cultivars, new setting for future harvests. The calibration models presented different results over the harvest dates, being the best fits occur in the end of the harvest, fact observed in all peaches cultivars. In mangoes of the cultivar Tommy Atkins and in peaches of the cultivars Eldorado and Jubileu the use of this technique for the separation of fruits in categories according to their maturation stage and monitoring directly from the field using a portable spectrophotometer (DA-meter®) that emits two 9 light signals of wavelength 570 and 720 nm and provides an indes (DA), which correlates with the content of chlorophyll in the peel of the fruit. Through these studies it was conclude that, with the index DA it is possible to separate the mangoes fruits in categories according the maturation degree as well monitor the maturation of the peaches directly from the field, and the relations between these index and quality parameters determinate through the coefficients of determination (R2) were satisfactory. In apples of the cultivars Fuji, Granny Smith and Golden Delicious it was used a sensor based on the technique of chlorophyll fluorescence for the estimation of chlorophyll, anthocyanins and flavonoids present in the skin of the fruit. In general, sides with greater sunlight exposure have higher rates of anthocyanins and flavonois and lower chlorophyll. The correlations between the non-destructive index and the real content of these pigments in the apple skin show the existence of significant correlations the two methods proposed. A negative correlation was found between soluble solids in apples and the chlorophyll fluorescence (CHL) in the far red spectrum. The results also indicate that a single multiparameter sensor of a fluorescence base can provide quality and maturity indices of apples in a nondestructively way. Thus, after the execution of the study, it can be conclude that different methods and technologies have potential for non-destructive evaluation of fruit quality parameters. / Atualmente os consumidores não estão focados apenas nas caracterísiticas externas das frutas, como cor e tamanho, as características internas como teores de açúcares e a presença de compostos antioxidantes passam a ter uma maior importância na decisão de compra. A mensuração destes parâmetros, normalmente é feita através de análises tradicionais que apresentam como característica principal a destrutição da amostra, além de ser realizada em um número restrito de frutas, normalmente não representativo do lote ou do pomar. Os métodos ópticos baseados nas técnicas da espectroscopia do visível (Vis) e do infravermelho próximo (NIR), assim como a fluorescência da clorofila são apontadas como uma evolução dos métodos clássicos de avaliação, permitindo avaliar vários componentes ao mesmo tempo, sem a destruição das amostras. O objetivo da realização deste trabalho foi utilizar a espectroscopia do Vis/NIR e da fluorescência da clorofila como métodos não destrutivos para avaliar parâmetros de qualidade de pêssegos, mangas e maçãs. Em pêssegos utilizou-se o equipamento NIR-Case para o estabelecimento de modelos de calibração para a estimação dos parâmetros sólidos solúveis (SS) e firmeza de polpa para as cultivares Chimarrita, Maciel, Eldorado e Jubileu por dois anos consecutivos, sendo que no segundo ano avaliou-se também o efeito de época de colheita sobre os modelos de calibração. Pelos resultados obtidos podemos inferir que para o atributo SS, os modelos de calibração apresentaram valores de coeficiente de determinação aceitáveis e adequados para prever o comportamento de amostras futuras, nos dois anos consecutivos. Para a firmeza de polpa apenas os modelos desenvolvidos para as cultivares Jubileu e Eldorado foram considerados satisfatórios, necessitando para as demais cultivares, novos ajustes para safras futuras. Os modelos de calibração apresentam resultados diferentes ao longo das datas de colheita, sendo que os melhores ajustes ocorrem no final da safra, fato 7 observado em todas as cultivares de pêssegos. Em mangas da cultivar Tommy Atkins e em pêssegos das cultivares Eldorado e Jubileu, foi testada o uso desta técnica para a separação das frutas em categorias de acordo com o estádio de maturação e acompanhamento desta diretamente no campo, com o uso do espectrofotômetro portátil (DA-meter®) que emite dois sinais luminosos nos comprimentos de onda 670 e 720nm e fornece um índice (DA), que se correlaciona com o conteúdo de clorofila presente na epiderme das frutas. Através destes trabalhos foi possível concluir que, com o índice DA é possível separar as frutas de manga em categorias de acordo com o grau de maturação bem como acompanhar a maturação de pêssegos diretamente no campo, e as relações entre os valores destes índices e os parâmetros de qualidade, determinadas através dos coeficientes de determinação (R2) foram satisfatórios. Em maçãs das cultivares Fuji, Granny Smith e Golden Delicious utilizou-se um sensor com base na técnica da fluorescência da clorofila para a estimação de clorofilas, antocianinas e flavonóides presentes na epiderme das frutas. De uma maneira geral os lados com maior exposição a luz solar apresentaram os maiores índices para os antocianinas e flavonóides e menores para clorofila. As correlações entre os índices não destrutivos e o conteúdo real destes pigmentos nas epidermes das maçãs demonstraram a existência de correlações signifcativas entre os dois métodos propostos. Uma correlação negativa foi encontrada entre o teor de sólidos solúveis em maçãs e a fluorescência da clorofila (CHL) no espectro do vermelho distante. Os resultados também indicam que um sensor multiparamético de base fluorescente pode fornecer índices de maturação e qualidade de maçãs de forma não destrutiva. Sendo assim, após a execução dos trabalhos pode-se concluir que os diferentes métodos e tecnologias não destrutivas apresentam potencial para avaliação dos parâmetros de qualidade em frutas.

As Boas Práticas de Fabricação de Medicamentos (BPFM) enfatizam que a indústria farmacêutica deve dirigir seus esforços no sentido de compreender a variação do processo, incluindo as fontes, o grau de variação e o impacto dessa variação nas características de qualidade do produto. O processo de fabricação de medicamentos tem apresentado significativas mudanças, em especial no que se refere à introdução de tecnologias analíticas que permitem o controle do processo em tempo real. A abordagem baseada na análise de risco e no novo Sistema de Qualidade Farmacêutica constitui ponto central das BPFM para o século XXI. Os órgãos regulatórios têm exigido da indústria farmacêutica sua adesão na melhoria contínua relativa ao desempenho de seus processos e, por consequência, na qualidade do produto. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento e validação de método analítico empregando espectroscopia no infravermelho próximo, assim como a avaliação do processo de fabricação de comprimidos de Captopril 25 mg, empregando abordagem racional-científica. Com referência à avaliação do processo, foram adotadas as seguintes ferramentas: análise de modos e efeitos de falhas (FMEA); gráficos de controle; índices de capacidade e análise de variância (ANOVA). A espectroscopia por infravermelho próximo (NIR) foi selecionada por apresentar maior rapidez na obtenção dos resultados, maior simplicidade na preparação das amostras, multiplicidade das análises a partir de uma única leitura e por apresentar característica não invasiva. Os resultados comprovaram a adequação dessa tecnologia na avaliação quantitativa do Captopril nas etapas de mistura de pós e de compressão. Os desvios padrão relativos na determinação da uniformidade de Captopril na mistura de pós e nos comprimidos empregando método no NIR foram, respectivamente 3,15 e 0,18%. No que se refere à avaliação da estabilidade e da capacidade do processo, as ferramentas adotadas permitiram a compreensão das fontes de variabilidade, assim como a determinação de seu grau, nas diferentes etapas do processo. Os índices de capacidade (CpK) relativos à uniformidade de Captopril (% p/v) na mistura de pós, ao peso médio do comprimido, à uniformidade de conteúdo e à % (p/v) dissolvida de Captopril, no ensaio de dissolução, foram 0,70, 1,94, 1,80 e 2,19, respectivamente. / The Good Manufacturing Practices (GMP) for Medicinal Products point out that the pharmaceutical industry must direct efforts to understand the variation of the processes, including the sources, the level of variation and the variation impact on the process in characteristics of the product. The manufacturing process has shown meaningful changes, especially in the introduction of new analytical technologies that allow the process control in real time. The approach based on risk analyses and on the new Pharmaceutical Quality System is a central key for the GMP for the XXI century. The Regulatory Agencies have demanded the pharmaceutical industry to adhere the continuous improvement related to the performance of its processes and, consequently, the product quality. Thus, the present paper aimed the development and validation of the analytical method employing NIR spectroscopy as the assessment of manufacturing process of Captopril 25 mg tablets, using rational scientific approach. Regarding the process assessment, the following tools were adopted: analysis of failure modes and effects analysis (FMEA), control charts, capability indexes, as well as analysis of variance (ANOVA). The near-infrared spectroscopy was selected due to its greater speed in getting the results, simplicity in sample preparation, and multiplicity of analysis from a single reading and provide non-invasive feature. The results confirmed the suitability of this technology in quantitative assessment of Captopril on the steps of mixing powders and compression. The relative standard deviations for the determination of Captopril uniformity in the post mixtures and in the tablets employing NIR were 3,15 e 0,18%, respectively. In reference to the stability assessment and process capacity, the tools adopted permitted the understanding of the sources of variability, as well as the determination of their level in different phases of the process. The capacity indexes relating to Captopril uniformity (% p/v) in the powder mixture, the average weight of the tablet, the content uniformity and the % (p/v) dissolved Captopril, in the dissolution assay were 0,70, 1,94, 1,80 and 2,19, respectively.

As Boas Práticas de Fabricação de Medicamentos (BPFM) enfatizam que a indústria farmacêutica deve dirigir seus esforços no sentido de compreender a variação do processo, incluindo as fontes, o grau de variação e o impacto dessa variação nas características de qualidade do produto. O processo de fabricação de medicamentos tem apresentado significativas mudanças, em especial no que se refere à introdução de tecnologias analíticas que permitem o controle do processo em tempo real. A abordagem baseada na análise de risco e no novo Sistema de Qualidade Farmacêutica constitui ponto central das BPFM para o século XXI. Os órgãos regulatórios têm exigido da indústria farmacêutica sua adesão na melhoria contínua relativa ao desempenho de seus processos e, por consequência, na qualidade do produto. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento e validação de método analítico empregando espectroscopia no infravermelho próximo, assim como a avaliação do processo de fabricação de comprimidos de Captopril 25 mg, empregando abordagem racional-científica. Com referência à avaliação do processo, foram adotadas as seguintes ferramentas: análise de modos e efeitos de falhas (FMEA); gráficos de controle; índices de capacidade e análise de variância (ANOVA). A espectroscopia por infravermelho próximo (NIR) foi selecionada por apresentar maior rapidez na obtenção dos resultados, maior simplicidade na preparação das amostras, multiplicidade das análises a partir de uma única leitura e por apresentar característica não invasiva. Os resultados comprovaram a adequação dessa tecnologia na avaliação quantitativa do Captopril nas etapas de mistura de pós e de compressão. Os desvios padrão relativos na determinação da uniformidade de Captopril na mistura de pós e nos comprimidos empregando método no NIR foram, respectivamente 3,15 e 0,18%. No que se refere à avaliação da estabilidade e da capacidade do processo, as ferramentas adotadas permitiram a compreensão das fontes de variabilidade, assim como a determinação de seu grau, nas diferentes etapas do processo. Os índices de capacidade (CpK) relativos à uniformidade de Captopril (% p/v) na mistura de pós, ao peso médio do comprimido, à uniformidade de conteúdo e à % (p/v) dissolvida de Captopril, no ensaio de dissolução, foram 0,70, 1,94, 1,80 e 2,19, respectivamente. / The Good Manufacturing Practices (GMP) for Medicinal Products point out that the pharmaceutical industry must direct efforts to understand the variation of the processes, including the sources, the level of variation and the variation impact on the process in characteristics of the product. The manufacturing process has shown meaningful changes, especially in the introduction of new analytical technologies that allow the process control in real time. The approach based on risk analyses and on the new Pharmaceutical Quality System is a central key for the GMP for the XXI century. The Regulatory Agencies have demanded the pharmaceutical industry to adhere the continuous improvement related to the performance of its processes and, consequently, the product quality. Thus, the present paper aimed the development and validation of the analytical method employing NIR spectroscopy as the assessment of manufacturing process of Captopril 25 mg tablets, using rational scientific approach. Regarding the process assessment, the following tools were adopted: analysis of failure modes and effects analysis (FMEA), control charts, capability indexes, as well as analysis of variance (ANOVA). The near-infrared spectroscopy was selected due to its greater speed in getting the results, simplicity in sample preparation, and multiplicity of analysis from a single reading and provide non-invasive feature. The results confirmed the suitability of this technology in quantitative assessment of Captopril on the steps of mixing powders and compression. The relative standard deviations for the determination of Captopril uniformity in the post mixtures and in the tablets employing NIR were 3,15 e 0,18%, respectively. In reference to the stability assessment and process capacity, the tools adopted permitted the understanding of the sources of variability, as well as the determination of their level in different phases of the process. The capacity indexes relating to Captopril uniformity (% p/v) in the powder mixture, the average weight of the tablet, the content uniformity and the % (p/v) dissolved Captopril, in the dissolution assay were 0,70, 1,94, 1,80 and 2,19, respectively.

Submitted by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2016-09-21T20:29:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Natana Becker.pdf: 1266893 bytes, checksum: 018f6e1bf563008837c534403e5c801e (MD5) / Approved for entry into archive by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2016-09-21T20:29:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Natana Becker.pdf: 1266893 bytes, checksum: 018f6e1bf563008837c534403e5c801e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-21T20:29:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Natana Becker.pdf: 1266893 bytes, checksum: 018f6e1bf563008837c534403e5c801e (MD5) Previous issue date: 2015-08-21 / Os fármacos valsartana (VAL), hidroclorotiazida (HCT) e besilato de anlodipino (ANL) são utilizados em associação e comercializados no Brasil como agentes anti-hipertensivos. Geralmente a determinação simultânea destes fármacos é realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Este trabalho teve por objetivo a determinação simultânea de VAL, HCT e ANL em uma formulação comercial de comprimidos através da técnica de espectroscopia no infravermelho próximo com transformada de Fourier e acessório de esfera de integração (FT-NIR) associadas a métodos de análise multivariada. Os modelos de calibração foram construídos utilizando mínimos quadrados parciais (PLS) e seleção de variáveis através dos algoritmos mínimos quadrados parciais por intervalo (iPLS) e mínimos quadrados parciais por sinergismo de intervalos (siPLS). Um total de 36 amostras sintéticas e 1 amostra real (26 amostras para o conjunto de calibração e 11 amostras para o conjunto de previsão), foram utilizadas as faixas de concentração de 261,9-500,0 mg g-1 para VAL; 20,2-83,3 mg g-1 para HCT e 11,6-49,6 mg g-1 para ANL. Os dados espectrais foram adquiridos na faixa de 4000 a 10000 cm-1 com resolução de 4 cm-1 por FT-NIR. Os melhores modelos foram obtidos através da utilização do pré-processamento centrado na média (CM) e do tratamento de correção do espalhamento de luz (MSC). O erro relativo de previsão (RSEP%) de 1,27% para VAL, 1,92% para HCT e 5,19%para ANL, foi obtido após seleção dos melhores intervalos por siPLS para dados obtidos por FT-NIR. Não foi encontrada diferença significativa (teste t-pareado, 95% de confiança) entre os valores do método de referência e do método proposto. Os resultados mostraram que modelos de regressão PLS (associados a métodos de seleção de variáveis, como iPLS e siPLS) combinados com FT-NIR são promissores no desenvolvimento de metodologias mais simples, rápidas e não destrutivas. Estes modelos permitem a determinação simultânea de VAL, HCT e ANL na formulação farmacêutica. / Valsartan (VAL), hydrochlorothiazide (HCT) and amlodipine besylate (ANL) drugs are used in combination and they are commercialized in Brazil as antihypertensive agents. Generally, the simultaneous determination of these drugs is carried out by high performance liquid chromatography (CLAE). This study aimed to the simultaneous determination of VAL, HCT, and ANL in a comercial tablet formulation through the technique near infrared spectroscopy with Fourier transform and integrating sphere accessory (FT- NIR) associated with methods of multivariate analysis. The calibration models were built using partial least squares (PLS) and variable selection through partial least squares algorithms for interval (iPLS) and partial least squares by synergism intervals (siPLS). A total of 36 synthetic samples 1 and commercial sample (26 samples for the calibration sample set and 11 for the prediction set), were used the concentration ranges of 261.9-500.0 mg g-1 for VAL; 20.2-83.3 mg g-1 for HCT and 11.6-49.6 mg g-1 for ANL. The spectral data were acquired in the range 4000-10000 cm-1 with resolution of 4 cm-1 by FT-NIR. Multiplicative scatter correction (MSC) and the data centered in the media (CM) produced the best models. A relative standard error of prediction (RSEP%) of 1.27% for VAL, 1.92% for HCT and 5.19% for ANL was obtained after selection of the best intervals for data obtained by siPLS FT-NIR. There was no significant difference (paired t-test, 95% confidence) between the values of the reference method and the proposed method. Results showed that PLS models regression (associated with iPLS and siPLS regression models) combined with FT-NIR are promising in the development of simpler methods, rapid and non-destructive. These models allow simultaneous determination of VAL, HCT, and ANL in the pharmaceutical formulation.

105 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-10-03T13:45:39Z No. of bitstreams: 1 Apresentação_Denise_VersãoFinal.pdf: 4275455 bytes, checksum: 65d7b6e55b90b2695016ec5154b6bbc4 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-10-03T13:48:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Apresentação_Denise_VersãoFinal.pdf: 4275455 bytes, checksum: 65d7b6e55b90b2695016ec5154b6bbc4 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-03T13:48:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Apresentação_Denise_VersãoFinal.pdf: 4275455 bytes, checksum: 65d7b6e55b90b2695016ec5154b6bbc4 (MD5) Previous issue date: 2012 / A espectroscopia na região do infravermelho próximo (NIRS), associada a técnicas quimiométricas, foi utilizada no desenvolvimento de modelos de calibração multivariada para a predição da composição química de um solvente orgânico- aquoso utilizado na produção de isopreno. Os modelos foram construídos para a predição da concentração dos componentes presentes no solvente: acetona, acetonitrila, água, n-propanol, i-propanol, álcool alílico, t-butanol e DCPD (diciclopentadieno-1,3). Uma análise exploratória dos dados foi realizada para detecção de amostras anômalas, através da análise de componentes principais (PCA). Para seleção dos conjuntos de calibração e validação, o algoritmo SPXY (Sample set Partitioning based on joint x-y distances) foi utilizado. As condições experimentais para a construção dos modelos foram escolhidas através da realização de um planejamento experimental para três variáveis baseado na matriz Doehlert, em que foram estudadas 1) técnica de pré-processamento, 2) faixa de comprimento de onda, obtidas através do algoritmo de seleção de variáveis por regressão dos mínimos quadrados parciais por intervalo (iPLS), e 3) seleção de variáveis espectrais, com a utilização do algoritmo Jack Knife. A técnica de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) foi utilizada para a calibração multivariada. As variáveis de resposta, PC, RMSECV, r2regr, RMSEP, r2valid, Slope Valid e pvalue, obtidas a partir dos modelos definidos no planejamento experimental, foram otimizadas simultaneamente, através da função de desejabilidade. Novos modelos de calibração foram construídos a partir dos valores ótimos encontrados para cada variável de entrada. Pelo menos 85 amostras de calibração foram usadas em cada modelo, sendo necessários entre 1 e 10 fatores para assegurar o melhor desempenho de cada modelo. Os coeficientes de determinação de validação cruzada (r2regr) foram maiores que 0,92 para todas as propriedades. Os valores para os RMSEPs variaram de 0,39 a 1,66 (% m/m). Portanto, o método desenvolvido mostrou-se viável para determinação da composição química do solvente e auxiliar no controle do processo da unidade de produção de isopreno. / Salvador

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3919.pdf: 2238468 bytes, checksum: 2ca058d3ba7f9bc5cb97b74ad1ee84cd (MD5) Previous issue date: 2011-08-05 / The açaí palm (Euterpe oleracea Mart) is a tropical palm tree native to the Amazon. The main purpose of using the fruit is an açaí drink. It is estimated that the international açaí drink market grew 65% in the last three years, followed by the national market 55% and the metropolitan area of Belém 14% a year. The Brazil is the only exporter of this product, however açaí seeds are being planted in countries with similar climate. To raise the barrier to these new competitors is necessary to develop technological tools to guide the agricultural industry in the ongoing monitoring and quality improvement. The Near Infrared Spectroscopy (NIRS) has been established as an analytical technique using rapid response and therefore suitable for monitoring processes. Its spectrum can be related to physical variables and product quality. Among the variables used in the market are the dry matter content and anthocyanin content. This paper presents an indicator of competitive performance, constructed from regression models. It aims to establish a relationship between these variables and their NIR spectra, contrasting the conventional analytical methods currently used by agribusiness. This relationship is codified in a system using a free software platform, through the paradigm of object oriented programming. / O açaizeiro (Euterpe Oleracea Mart) é uma palmeira tropical, nativa da Amazônia. A principal aplicação do fruto do açaizeiro é a obtenção da bebida de açaí. Estima-se que o mercado internacional da bebida de açaí cresceu 65% a.a. nos últimos três anos, seguido do mercado nacional, 55% a.a., e da região metropolitana de Belém, 14% a.a.. O Brasil é o único exportador deste produto, contudo sementes de açaí estão sendo plantadas em países com clima semelhante. Para aumentar a competitividade nacional é necessário desenvolver ferramentas tecnológicas que orientem a agroindústria no monitoramento contínuo e na melhoria da qualidade. A Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIRS) tem se consagrado como uma técnica analítica de resposta rápida e, portanto adequada ao monitoramento de processos. O espectro pode, a princípio, ser relacionado a variáveis físicas e à qualidade do produto. Entre as variáveis utilizadas pelo mercado encontram-se o teor de matéria seca e o teor de antocianinas. Neste trabalho, apresenta-se um indicador de desempenho competitivo, construído a partir de modelos de regressão. Objetiva-se determinar uma relação entre estas variáveis e os respectivos espectros NIR, contrapondo os métodos analíticos convencionais utilizados pela agroindústria atualmente. Esta relação será codificada em um sistema utilizando uma plataforma de software livre, através do paradigma da orientação a objetos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Vision, the human being s favorite sense, and its great capacity to obtain, to process and to interpret great amount of visual nature data has been throughout the years a great inspiration for development of techniques and technological devices that reproduce it into a computational system. In welding processes, vision can supply information in inspection and welded joint s quality, in the parameters monitoring, in trajectory correction and even, finally, in the study of the phenomena involved in the process. However, the luminosity/radiation emitted from the weld arc represents a barrier for these studies based in the process visualization. One of the forms currently used to visualize the process, without the interference of the arc s light, consists of illuminating the process with the near infrared light and, using band pass (interference) filters, around this exactly wave length, during the acquisition of the images. A solution for the near infrared illumination, of increasing application, involves the use of laser diodes of high power, with low cost and less complex installation than conventional lasers. Therefore, the proposal of this work is the project, construction and assessment of a vision system for welding processes with low cost and high flexibility. It is based on characterization of the spectrum of the weld arc, definition of a drive topology for the laser diode within its limitations of use and maximizing the emitted luminous power, built of control circuits, selection of optics equipment and components and, finally, project and application of a prototype for visualization of different arc-welding processes. The electrical system was validated by computational simulations and experimental burnout and stress tests. The final assessment of the whole vision system was carried out during TIG and MIG/MAG welding. Although, during the welding, the system was not capable of overcome the arc radiation, it provides a homogenous illumination in synchronism with the camera, which represents the main limitation due to its large shutter. Eventually, it s suggested to employ the developed vision system for helping joint tracking. / A visão, o sentido predileto do ser humano, e sua grande capacidade de captar, processar e interpretar grandes quantidades de dados de natureza visual tem sido, ao longo dos anos, um grande estímulo para o desenvolvimento de técnicas e de dispositivos tecnológicos que a reproduzam um sistema computacional. Nos processos de soldagem, a visão pode fornecer dados desde na inspeção e qualidade da junta soldada, no monitoramento de parâmetros, na correção de trajetórias até, por fim, no estudo dos fenômenos envolvidos no processo. Porém, a radiação luminosa emitida pelo arco representa uma barreira para tais estudos baseados na visualização do processo. Uma das formas utilizadas atualmente para se obter a visualização do processo, sem a interferência do arco, consiste em iluminar o processo com o infravermelho próximo e utilizar filtros de interferência (passa-faixa), em torno deste mesmo comprimento de onda, durante a aquisição das imagens. Uma solução para a iluminação infravermelha, de aplicação crescente, envolve o uso de diodos laser de alta potência, com baixo custo e menor complexidade de instalação do que os lasers convencionais. Desta forma, a proposta deste trabalho foi a criação de um sistema de visão dos processos de soldagem a arco, de baixo custo e alta flexibilidade, indo desde a caracterização dos espectros de emissão luminosa do arco, passando pela criação de uma topologia de acionamento para o diodo de alta potência no infravermelho próximo, respeitando suas limitações de uso e maximizando a potência luminosa emitida, criação dos circuitos de controle, escolha dos equipamentos e componentes ópticos e, por fim, projeto e aplicação de um protótipo em processos de soldagens. O sistema elétrico foi validado por simulações computacionais e testes experimentais de burnout e de stress, e as limitações do sistema de visão, como um todo, foram encontradas através e sua aplicação com soldagens TIG e MIG/MAG. Nestes ensaios, embora não tenha sido capaz de sobrepor a luz do arco, o sistema desenvolvido proporcionou uma iluminação homogênea e em sincronia com a câmera, onde a principal limitação foi o grande tempo de exposição da câmera disponível. Sugere-se, ao final, utilizar o sistema na forma de um seguidor de juntas. / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 15006665 bytes, checksum: 541b3c9095c1006563486163e559d5fd (MD5) Previous issue date: 2014-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The search for a better quality of life has led to increased consumption of foods with fewer calories, high in fiber and vitamins, and obtained from different forms of cultivation. Amid these foods, there are cereal bars and lettuce, foods that are easily accessible, widely consumed and have high nutritional values. Like any other food, require efficient methods that can ensure its quality. Thus, the need for rapid, accurate analytical methods and low cost, which can help to identify and classify these foods safely arises. Within this perspective, this paper makes use of Near Infrared Spectroscopy (NIR) combined with Linear Discriminant Analysis (LDA) to classify samples of cereal bars and lettuce. A total of 121 samples of cereal bars, three distinct types (conventional, diet and light) and 104 samples of three different types of lettuce cultivation (conventional, organic and hydroponic) was used. The acquisition of the spectra was made on equipment Spectrum 400 (Perkin Elmer) with accessory NIRA (Near Infrared Reflectance Acessory) in the range 10000 - 4000 cm-1. Classification models were constructed by combining the LDA algorithms and variable selection: Stepwise (SW), Successive Projections Algorithm (SPA) and Genetic Algorithm (GA). Strategies for pre - processing data were evaluated and the efficiency of the models was determined from the of correct classification rate (CCR) for the full set of samples and the test set. For both matrices the model that generated a better CCR was the GA-LDA valued 95% to matrix of the cereal bars and 97.1 % for array of lettuces, both based on the total set of samples (training, validation and testing). Regarding the set of test models presented results of CCR with performance of 90.3 % and 95.4 % for matrices of cereal bars and lettuce respectively. / A busca por uma melhor qualidade de vida tem levado ao aumento do consumo de alimentos com menos calorias, ricos em fibras e vitaminas, e obtidos de formas de cultivo diferenciadas. Em meio a esses alimentos, encontram-se as barras de cereais e as alfaces, que são alimentos de fácil acesso, muito consumidos e que possuem altos valores nutricionais. Como qualquer outro alimento, necessitam de métodos eficientes que possam assegurar sua qualidade. Assim, surge a necessidade de métodos analíticos rápidos, precisos e de baixo custo, que possam ajudar a identificar e classificar com segurança a esses alimentos. Dentro desta perspectiva, este trabalho faz uso da Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIR) aliada a Análise Discriminante Linear (LDA) para classificar amostras de barras de cereais e alfaces. Um total de 121 amostras de barras de cereais, de três tipos distintos (convencional, diet e light) e 104 amostras de alface de três diferentes tipos de cultivo (convencional, orgânico e hidropônico) foi utilizado. A aquisição dos espectros foi feita no equipamento Spectrum 400 (Perkin Elmer) com acessório NIRA (Near Infrared Reflectance Acessory) na faixa de 10.000 a 4.000 cm-1. Modelos de classificação foram construídos através da associação da LDA e algoritmos de seleção de variáveis: Stepwise (SW), Algoritmo das Projeções Sucessivas (SPA) e Algoritmo Genético (GA). Estratégias de pré-processamento de dados foram avaliadas e a eficiência dos modelos foi determinada em relação à taxa de classificação correta (TCC), para o conjunto total das amostras e para o conjunto de teste. Para as duas matrizes o modelo que gerou um melhor TCC foi o GA-LDA com valor de 95% para matriz das barras de cereais e 97,1% para matriz das alfaces, ambos baseados no conjunto total das amostras (treinamento, validação e teste). Em relação ao conjunto de teste os modelos apresentaram resultados de TCC com desempenho de 90,3% e 95,4% para as matrizes das barras de cereais e alfaces respectivamente.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 6846990 bytes, checksum: aec1aa41c1eb06b9173fca41e6af79b0 (MD5) Previous issue date: 2014-06-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Concern about environmental problems triggered the search for new sources of energy and consequently caused an increase in the use of gaseous fuels such as natural gas (NG) and liquefied petroleum gas (LPG). Given this reality, there is growing demand for quality monitoring and supervision of this type of fuel. This paper proposes a flow system for the screening of samples of LPG and NG by near infrared spectrometry (NIR) analysis in order to verify the quality of these fuels in relation to its major concentration of hydrocarbons, propane and methane, respectively. For this, one spectrophotometric flow cell for gas, seven NG containers collectors and one flow system for injection and mixture of gases, as well as its automation (SAIMG) and building management software (GasMixer) were developed. The gas handling equipment and systems for flow enabled the development of SPA-LDA and SIMCA models for screening analysis of samples of LPG and NG. The classification models were constructed and tested with commercial samples that have been previously grouped and analyzed by gas chromatography. Adulterated NG mixtures with nitrogen, compressed air, ethane and lighter fluid were also created. LPG samples were grouped into two different classes depending on the concentration of propane, which have been termed "rich LPG" and "poor LPG" The NG samples were analyzed according to the specified limit for the concentration of methane, which resulted in negative cases ( NG -) and positive (NG +) when they are considered respectively higher or lower than the limits set limit. The results showed that the screening analysis was efficient and robust, reaching 100% accuracy compared samples of LPG and NG test. In addition, the automation of the flow system optimizes all stages of the analysis and enhances their use in future applications / A preocupação com os problemas ambientais impulsionaram a busca por novas fontes de energia e consequentemente provocaram um aumento no uso de combustíveis gasosos como o gás natural veicular (GNV) e gás liquefeito de petróleo (GLP). Diante dessa realidade, cresce também a demanda pelo monitoramento da qualidade e fiscalização desse tipo de combustível. Esse trabalho propõe um sistema em fluxo para a análise screening de amostras de GLP e GNV através da espectrometria no infravermelho próximo (NIR), a fim de verificar a qualidade desses combustíveis em relação a concentração de seus hidrocarbonetos majoritários, o propano e o metano, respectivamente. Para tanto, foram desenvolvidos uma célula espectrofotométrica de fluxo para gás, sete recipientes coletores de GNV e um sistema em fluxo para introdução e mistura de gases, bem como sua automação (SAIMG) e criação de um software de gerenciamento (GasMixer). Os equipamentos de manipulação gasosa e o sistemas em fluxo possibilitaram o desenvolvimento dos modelos SIMCA e SPA-LDA para análise screening de amostras de GLP e GNV. Os modelos de classificação foram construidos e testados com amostras comerciais que foram agrupadas e analisadas previamente por cromatografia gasosa. Também foram criadas misturas adulteradas de GNV com nitrogênio, ar comprimido, etano e fluido de isqueiro. As amostras de GLP foram agrupadas em duas classes distintas em função da concentração de propano, as quais foram denominadas GLP rico e GLP pobre . As amostras de GNV foram analisadas de acordo com o limite especificado para a concentração de metano, o que resultou em casos negativos (GNV !) e positivos (GNV +) quando são considerados respectivamente superiores ou inferiores aos limites estabelecidos. Os resultados demonstraram que a análise screening foi eficaz e robusta, alcançando 100% de acerto em relação as amostras de teste de GLP e GNV. Além disso, a automação do sistema em fluxo otimiza todas as etapas da análise e potencializa seu uso em aplicações futuras.