Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:01:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320602.pdf: 2176647 bytes, checksum: c21794b780487fb7531e22bf9f58bfbc (MD5) Previous issue date: 2013 / O tomate é uma hortaliça de grande produção e consumo no Brasil. No entanto, esse vegetal é susceptível a deterioração durante o período pós-colheita. O objetivo do trabalho foi a aplicação de diferentes tecnologias pós-colheita para aumentar o período de vida útil do tomate cereja cereja (Lycopersicon esculentum var. Cerasiforme). Dentre as alternativas proposta foi avaliar, de forma independente, a influência do uso de atmosfera modificada ativa e aplicação de cobertura comestível, com atividade antifúngica, em tomate cereja. Foram realizados testes preliminares para avaliação da higienização das amostras com ozônio, validação do equipamento para análise de gases e escolha da embalagem mais adequada ao produto. Durante o período de armazenamento foram avaliados a produção e consumo de dióxido de carbono e oxigênio, respectivamente, e consequentemente as taxas de respiração a partir dos dados de concentração de O2 e CO2, associados aos parâmetros físico-químicos, químicos e microbiológicos. Para o estudo das coberturas foram realizados testes in vitro e in vivo para determinar os melhores antifúngicos para eliminação de Botrytis cinérea e Alternaria alternata. Para avaliar alterações na qualidade das amostras com cobertura comestível foram realizados análise de taxa respiratória, sólidos solúveis, pH, acidez titulável, cor, perda de peso, textura, etanol, acetaldeído e análise sensorial. A capacidade antifúngica da cobertura foi determinada através da análise de incidência e severidade do mofo cinzento e mancha marrom causados por Botrytis cinérea e Alternaria alternata, respectivamente. Os resultados dos testes preliminares mostraram que o ozônio, assim como o cloro, foi eficaz na eliminação de microrganismos. O analisador de gases mostrou ser uma alternativa viável, em função dos resultados precisos e exatos obtidos quando comparado com o cromatógrafo gasoso. Dentre as embalagens testadas, a embalagem de PPBO/PEBD foi a mais apropriada para utilização em tomates cereja armazenados sob atmosfera modificada. A atmosfera contendo a concentração gases de 5% O2 + 5% CO2 + 90% N2 mostrou os melhores resultados para as características físico-químicas e taxa respiratória dos tomates armazenados a 5 e 10 °C. Esta mesma atmosfera inibiu processos químicos que alteram compostos como os açúcares e os ácidos orgânicos, em comparação com as amostras controle. Estes resultados sugerem que a combinação desta atmosfera (5 % O2 + 5% CO2 + 90 % N2) com a temperatura de 5 °C é capaz de prolongar a vida útil de tomates cereja por 25 dias. Em geral, os melhores resultados para a redução do mofo cinzento causado por Botrytis cinerea em frutos de tomate cereja foram obtidas com coberturas contendo 2,0% de carbonato de potássio, fosfato de amônio, bicarbonato de potássio, ou carbonato de amónio, enquanto que 2,0% de metilparabeno de sódio, etilparabeno de sódio, propilparabeno de sódio foram os melhores antifúngicos contra a podridão negra causada por Alternaria alternata. As duas alternativas aplicadas mostraram respostas efetivas no prolongamento da vida útil de tomates cerejas podendo ser aplicadas separadamente pela indústria do setor. A atmosfera modificada apresentou maior manutenção das características físico-químicas quando comparada com a melhor cobertura comestível. <br> / Abstract : The tomato is a vegetable of great production and consumption in Brazil. However, this plant is susceptible to deterioration during post-harvest. The objective of this work was to apply different postharvest technologies to increase the shelf life of the tomato (Lycopersicon esculentum var. Cerasiforme). Among the alternative the proposal was to evaluate independently the influence of the use of active modified atmosphere and application of edible coating with antifungal activity in tomato. Preliminary tests were performed to evaluate the cleaning of samples with ozone, validation of the gas analysis equipment and choice of the most suitable packaging to the product. During the storage were evaluated consumption and production of oxygen and carbon dioxide, respectively, and the respiration rate from the data the concentration of O2 and CO2 associated with the physical-chemical and microbiological. To study of edible coartings were performed tests in vitro and in vivo to determine the best antifungal agents for the elimination of Botrytis cinerea and Alternaria alternata. To evaluate changes in the quality of the samples with edible coating were performed analysis of respiration rate, soluble solids, pH, titratable acidity, color, weight loss, texture, ethanol, acetaldehyde and sensory analysis. The ability antifungal of coating was determined by analyzing incidence and severity of gray mold and black rot caused by Botrytis cinerea and Alternaria alternata, respectively. The results of preliminary tests showed that ozone, and chlorine was effective in eliminating microorganisms. The gas analyzer proved to be suitable due the precise and accurate results obtained when compared with the gas chromatograph. Among the packings, packing PPBO / LDPE was most suitable for use in cherry tomatoes stored under modified atmosphere. The atmosphere containing gases concentration of 5% O2 + 5% CO2 + 90% N2 showed the best results for the physico-chemical and respiratory rate of tomatoes stored at 5 and 10 °C. This same atmosphere inhibited chemical processes that alter compounds such as sugars and organic acids, compared with the control samples. These results suggest that the combination of this atmosphere (5% O2 + 5% CO2 + 90% N2) at the temperature of 5 °C is able to prolong the life of cherry tomatoes for 25 days. Overall, the best results for reduction of gray mold on cherry tomato fruit were obtained with coatings containing 2.0% of potassium carbonate, ammonium phosphate, potassium bicarbonate, or ammonium carbonate, while 2.0% sodium methylparaben, sodium ethylparaben, and sodium propylparaben were the best ingredients for coatings against black rot.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-04-03Bitstream added on 2014-06-13T19:38:06Z : No. of bitstreams: 1 garcia_g_me_araiq.pdf: 720834 bytes, checksum: e19349ecd4bfbb9a08ff4ee78015990a (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Entre os compostos poluentes mais comuns presentes em ambientes abertos e fechados, o ozônio é considerado um dos mais agressivos à saúde humana, e de acordo com estudos realizados pela CETESB sua tendência geral no ambiente tem sido de aumentar sua concentração. Este trabalho descreve o desenvolvimento de novo amostrador passivo para determinação de ozônio troposférico em estudos ambientais. O amostrador passivo construído possui características que possibilitam utilização de menor tempo de amostragem, somente 8 horas. Seu desempenho foi avaliado pela comparação com método ativo, através de amostragens acompanhadas com analisador de ozônio. Os desvios de exatidão e precisão foram respectivamente ± 10,2 % e ± 8,6 %, e os limites de detecção e quantificação foram respectivamente 3,8 ppb e 8,6 ppb. A curva analítica construída apresentou coeficiente angular de 0,88 e coeficiente de correlação (r) de 0,957. O amostrador foi então empregado em estudos de mapeamentos e monitoramentos simultâneos da concentração de ozônio, em escala municipal, com locais de amostragem na cidade de Araraquara, e em escala regional, abrangendo ampla área territorial, com um local de amostragem em cada cidade: Bauru, São José do Rio Preto, Presidente Prudente, Sorocaba e Ribeirão Preto. Após 10 meses de amostragens os resultados comprovaram bom desempenho do amostrador em mapeamentos e monitoramentos simultâneos, identificando locais de pico de concentração do poluente e avaliando o perfil da variação da concentração do poluente ao longo do período do estudo. Este tipo de trabalho pode ajudar a entender melhor o problema e servir como parâmetro importante para auxiliar a CETESB a incluir novos centros de monitoramento, e também a pesquisadores a direcionar suas pesquisas na busca de entendimento mais abrangente do problema inclusive sobre sua ação na saúde da população. / Among the most common pollutants in open and closed environments, ozone is considered one of the most aggressive to human health, according to studies performed by CETESB its general trend in the environment the increasing of its concentration. This paper describes the development of new passive sampler for determination of tropospheric ozone in environmental studies. The passive sampler constructed has features that allow use of small time of sampling, only 8 hours. Its performance was evaluated by comparison with active method, by an ozone analyzer monitoration. The deviations of accuracy and precision were respectively ± 10.2% and ± 8.6%, and the limits of detection and quantification were respectively 3.8 ppb and 8.6 ppb. The analytical curve showed slope constructed of 0.88 and correlation coefficient (r) of 0,957. The sampler was then used in studies of simultaneous mapping and monitoring the concentration of ozone, at municipal level, with sampling locations in the city of Araraquara, and at the regional scale, covering large geographical area with a place of sampling in each city: Bauru , São José do Rio Preto, Presidente Prudente, Ribeirão Preto and Sorocaba. After 10 months the sampling results confirmed the good performance of the sampler in mapping and monitor simultaneously, identifying peak concentration local of the pollutant and evaluating the profile of variation of the concentration of the pollutant over the period of study. This type of work can help better understand the problem and can be an important parameter to help CETESB include new centers for monitoring, and the researchers to direct further studies toward the problem understanding, including its action on the health of population.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:22:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317848.pdf: 2025381 bytes, checksum: ba79a7f1075212c5b9490396a56bac11 (MD5) Previous issue date: 2013 / A degradação fotocatalítica heterogênea da polivinilpirrolidona (PVP), um polímero sintético solúvel em água, foi estudada em reator batelada utilizando óxidos semicondutores como fotocatalisador. Primeiramente, os diversos fotocatalisadores foram testados para definir qual apresentava a melhor atividade fotocatalítica na degradação da PVP, sendo que o TiO2 P25 mostrou-se mais ativo na mineralização deste polímero. O efeito de algumas condições operacionais sobre a eficiência de mineralização foi avaliado por meio de um planejamento fatorial 24. Os resultados obtidos indicaram que o aumento da concentração inicial de PVP apresentava um efeito negativo na eficiência de mineralização. As interações entre as concentrações de H2O2 e TiO2 e entre as concentrações de H2O2 e PVP também foram estatisticamente significativas para a remoção de carbono orgânico total (COT). Após isto, na tentativa de aperfeiçoar o processo de mineralização da PVP, avaliou-se a influência da adição de H2O2 ou O3 como oxidantes adicionais no sistema TiO2/UV. Ao mesmo tempo, analisou-se o efeito das condições operacionais, tais como concentração inicial de polímero, dosagem de fotocatalisador, pH inicial e concentração de H2O2 ou vazão de O3 aplicada. Foi observado que o processo TiO2/H2O2/UV apresentou uma constante de velocidade observada de pseudoprimeira ordem 33% maior do que a do processo TiO2/UV, podendo fornecer remoções de COT acima de 80% em 6 horas de reação, dependendo das condições experimentais empregadas. Contudo, o processo TiO2/O3/UV resultou em uma mineralização de cerca de 90% em apenas 60 minutos de reação, mostrando a ocorrência de um efeito sinérgico na combinação de O3 e TiO2 sob luz UV, uma vez que a soma das constantes de velocidade observada dos processos individuais foi muito menor do que a constante encontrada para o processo combinado. Análises de toxicidade e biodegradabilidade mostraram, para ambos os processos combinados, que os produtos finais são praticamente inócuos e são menos persistentes do que o poluente original.<br> / Abstract: The heterogeneous photocatalytic degradation of polyvinylpyrrolidone (PVP), a synthetic water-soluble polymer, was studied in batch reactor using semiconductor oxides as photocatalyst. First, the several photocatalysts were tested to define which one showed the best photocatalytic activity in the degradation of PVP, and the TiO2 P25 was more active in the mineralization of this polymer. The effect of some operating conditions on the efficiency of mineralization was assessed using a 24 factorial design. The results indicated that increasing the initial concentration of PVP had a negative effect on the efficiency of mineralization. The interactions between H2O2 and TiO2 concentrations and between H2O2 and PVP concentrations were also statistically significant for total organic carbon (TOC) removal. After this, in an attempt to improve the mineralization process of PVP, the effect of adding H2O2 or O3 as additional oxidising agents to TiO2/UV system was evaluated. Concurrently, the effect of operating conditions, such as initial concentration of polymer, photocatalyst dosage, initial pH and concentration of H2O2 or O3 input flow were analyzed. It was observed that TiO2/H2O2/UV process has presented an observed rate constant of pseudo-first order 33% greater than TiO2/UV process, and it can provide TOC removals over 80% in 6 hours of reaction, depending on the experimental conditions employed. However, TiO2/O3/UV process resulted in a mineralization of about 90% in only 60 minutes of reaction, indicating the occurrence of a synergistic effect of the combination of O3 and TiO2 under UV light, as the sum of the observed rate constants of individual processes was much lower than the constant found for the combined process. Analysis of toxicity and biodegradability showed, for both combined processes, that the final products are practically harmless and are less persistent than the original pollutant.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-21Bitstream added on 2014-06-13T19:13:51Z : No. of bitstreams: 1 nunes_knm_me_botfca.pdf: 555883 bytes, checksum: d754771cd4e006c628a70286af7688df (MD5) / O maracujá é um fruto de clima tropical, muito apreciado pelo seu suco. Pode ser consumido in natura ou destinado a indústrias. Após a colheita o fruto apresenta vida útil de apenas três a sete dias em condições de temperatura ambiente, enquanto que mantido em câmara fria, a vida pós-colheita pode atingir um período de três a cinco semanas. Aliado a câmara fria, podem ser usados sanitizantes para aumentar o tempo de armazenamento de espécies vegetais. Este trabalho foi dividido em dois capítulos, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a influência da santização em água ozonizada associada a temperatura, na qualidade e conservação de fruto de maracujá “Roxinho do Kênia” (Passiflora edulis var. edulis Sims). No primeiro capítulo o objetivo foi avaliar a utilização da sanitização com água ozonizada na conservação das características físicas e químicas de maracujá Roxinho do Kênia (Passiflora edulis var. edulis Sims) armazenados em temperatura de ambiente e refrigerada. No segundo capítulo objetivou-se avaliar a influência do armazenamento (temperatura ambiente e refrigerada) e o efeito do ozônio em alguns compostos com propriedades antioxidantes dos frutos de maracujá Roxinho do Kênia (Passiflora edulis var. edulis Sims). O delineamento estatístico adotado foi inteiramente casualizado em esquema fatorial (3 x 7), com dois tipos de sanitização mais controle (água ozonizada no tempo de 5 e 10 minutos e água de abastecimento público) e tempo de prateleira (0,5, 10, 15, 20, 25 3 dias). Foram utilizados quatro repetições com três frutos cada, armazenados em temperatura de ambiente (20,71 ± 2 ºC) e temperatura refrigerada (10 ± 2 ºC). As características avaliadas no primeiro capítulo foram: perda de massa, potencial hidrogeniônico (pH) , sólidos... / The passion is a fruit of tropical climate, very appreciated for its juice. It can be eaten or used for industries. After harvesting the fruit has shelf-life of only three to seven days at environment temperature conditions, whereas kept in cold storage, the shelf-life can attain a period of 3 to 5 weeks. Coupled with cold chamber, sanitizers can be used to increase the storage time of plant species. This work was divided into two chapters and the aim of this study was to evaluate the influence of sanitization with ozonated water associated of temperature, in quality and conservation of yellow passion fruit Roxinho do Kenya (Passiflora edulis var. Edulis). The first chapter aimed to evaluate the use of sanitization with ozonated water in the physic-chemistry conservation of passion fruit Roxinho do Kenya (Passiflora edulis var. Edulis) stored at ambient temperature and refrigerated. The second chapter aimed to evaluate the influence of storage (ambient temperature and refrigerated) with the effect of ozone on some compounds with antioxidant properties of passion fruits Roxinho do Kenya (Passiflora edulis var. Edulis). The statistical design was completely randomized factorial (3 x 7), with three types of sanitization more the control (ozonated water in time of 5 and 10 minutes and public water supply) and shelf life (0.5, 10, 15, 20, 25 and 30 days). We used four replicates of three fruits each, stored in ambient temperature (20.71 ± 2 ° C) and refrigerated temperature (10 ± 2 º C). The characteristics were evaluated in the first chapter was performed fruit weight, hydrogen potential (pH), soluble solids (SS), titratable acidity (TA), nitrate (NO3) and carbohydrates. In the second chapter we evaluated antioxidant potential (DPPH), total phenolic compounds, flavonoids, total carbohydrates and vitamin C. The use of ozonated... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-29Bitstream added on 2015-01-26T13:30:58Z : No. of bitstreams: 1 000806768.pdf: 1210762 bytes, checksum: 0a35a96fc111ab1c7cf5c145b4c49b94 (MD5) / Na busca por novos tratamentos de alimentos contra a contaminação por pragas e microrganismos, o ozônio tem se tornado uma alternativa eficiente na redução destes agentes de deterioração, porém, a sua atuação sobre os tecidos vegetais também pode comprometer a qualidade do produto ozonizado. O presente trabalho tem o objetivo avaliar a qualidade do café arábica, lavado em diferentes tempos à uma dose constante de ozônio, e submetido a diferentes tempos de secagem e de armazenamento. Nos tratamentos foram utilizados 2 kg de café da roça por amostra, acondicionados em sacos de malhas plásticas de 1.5 x 0.5 cm, colocadas no tanque do aparelho ozonizador até completar o volume de 105 L. Em seguida, iniciou-se a ozonização mantendo as amostras submersas por diferentes períodos 0 min, 5min, 10min, 20 min e 30 min, com frequente agitação da água e taxa constante de ozônio solubilizado. Após cada tratamento, as amostras de café foram colocadas para secar, em bancadas suspensas, em dois ambientes: expostas ao sol, em condições naturais, e no interior de câmara climatizada com temperatura de 32°C e umidade relativa de 80%. Após a secagem, foram realizadas as análises de qualidade (contagem de fungos, condutividade elétrica, acidez graxa, lixiviação de potássio, açúcar total e redutor, compostos fenólicos totais e análise sensorial). O material oriundo das duas secagens foi armazenado em sacos plásticos no interior do laboratório, durante o período de seis meses, quando foram repetidas as análises de qualidade. O delineamento foi inteiramente ao acaso, com cinco tempos de ozonização 0, 5, 10, 20, 30 min e quatro repetições, sendo utilizada a análise de variância em três momentos: Após a ozonização, após a secagem e após o armazenamento. Para avaliar o comportamento dos diferentes tempos de ozonização, os dados de contagem de fungos foram avaliados ... / New treatments for food have been researched to control contamination against pests and microorganisms, in this context ozone has become an effective alternative to reduce these agents of deterioration, however its effect on plant tissues may also compromise the quality of the ozonated product. The aims of this study was to evaluate the quality of Arabica coffee, washed at different intervals of time in a constant dose of ozone, and subjected to different times if drying and storage. In each Treatment were used 2 kg of coffee per sample, packed in plastic bags with mesh sized 1.5 x 0.5 cm, placed in the tank ozonizer device until reach the volume of 105 L. In sequence, the ozonation started, keeping the samples immersed for different periods of time 0 min, 5 min, 10 min, 20 min and 30 min, with constant agitation of the water and constant solubilized ozone rate. After completing each treatment, the coffee samples were left to dry on suspended stands in two kinds of environments: exposed to sun under natural conditions, and within acclimatized chamber at 32 °C and 80% relative humidity. Immediately after drying, the quality analysis were performed (microbiological analysis, electrical conductivity, fat acidity, potassium leaching, total sugar and reducer, total of phenolic compounds and sensory analysis). In order to evaluate a possible latent effect of ozonation on the quality of the coffee beans, the material from the two drying process was stored in plastic bags inside the laboratory, for six months, and then the quality analysis ...

A esterilidade é um requisito indispensável para a maioria dos biomateriais. Devido à sensibilidade dos hidrogéis, a sua esterilização apresenta-se como um desafio, sobretudo quando estão em causa nanoestruturas ou a presença de fármacos. O objetivo deste trabalho foi estudar os principais efeitos de diversos métodos de esterilização nas propriedades de diferentes tipos de sistemas à base de hidrogel. Além dos métodos convencionais (calor húmido e radiação gama) foi aferida a aplicabilidade da esterilização por ozono, um processo que embora se revele recente e ainda em fase de desenvolvimento, não deixa, no entanto, de ser bastante promissor. Estudou-se uma formulação de hidrogel natural nanoparticulado à base de quitosano (nanogel), com um largo espectro de possíveis aplicações, e duas formulações de hidrogéis sintéticos para aplicações oftálmicas (modelos de lentes de contato convencional e da nova geração de silicone-hidrogel), com e sem fármacos incorporados. Avaliaram-se alterações nas principais propriedades vitais ao bom desempenho e integridade dos materiais. No caso do nanogel: tamanho médio de partícula, potencial zeta, índice de polidispersão, absorvância, morfologia, estrutura química e citotoxicidade. No caso dos hidrogéis sintéticos: intumescimento, propriedades ópticas, permeabilidade iónica, molhabilidade, morfologia e topografia, estrutura química, propriedades mecânicas, citotoxicidade e perfil de libertação dos fármacos. Para garantir a melhor eficácia dos métodos de esterilização, realizaram-se testes de esterilidade após a contaminação intencional das amostras com diferentes cargas dos respetivos indicadores biológicos. A esterilização por calor húmido revelou-se o método mais agressivo, no caso do nanogel, e o menos agressivo para os hidrogéis sintéticos, quer na presença quer na ausência de fármacos. Relativamente à irradiação gama, para o nanogel, verificou-se que a sua resistência à irradiação aumenta consideravelmente na presença de açucares protetores. Já os hidrogéis sintéticos mostram-se resistentes à técnica, apresentando sinais de degradação evidente apenas para a dose mais elevada (25 kGy). Na presença de fármacos, a irradiação gama mostrou-se inadequada devido à sensibilidade dos mesmos. Os resultados obtidos são promissores no que diz respeito à aplicabilidade da esterilização por ozono, tanto para o nanogel como para os hidrogéis sintéticos, sem fármacos incorporados. Os fármacos sofrem, na generalidade, degradação quando expostos a este agente oxidante. Em suma, face à evidente complexidade dos fatores envolvidos (e.g. natureza, composição e propriedades dos materiais, estabilidade dos fármacos, condições e parâmetros dos processos esterilização), torna-se difícil generalizar os efeitos e prever o resultado dos métodos de esterilização. A escolha do processo mais adequado deve, portanto, ser feita caso a caso. / Sterility is mandatory requirement for most biomaterials. Because of their known sensitivity, hydrogel sterilization poses as a challenge, particularly when it comes to nanostructures or when drugs are incorporated. The main goal of this work was to study the key effects of different sterilization methods on the properties of different types of hydrogel-based systems. In addition to the conventional methods (steam heat and gamma radiation) the applicability of a promising new ozone method was assessed. Two formulations of synthetic hydrogels for ophthalmic applications (representing conventional contact lenses and new generation silicone-hydrogel contact lens), unloaded and loaded with ophthalmic drugs, were studied; and a natural chitosan-based nanostructured hydrogel (nanogel), with a broad spectrum of possible applications. Changes in the essential properties were evaluated. For synthetic hydrogels: swelling, optical properties, ionic permeability, wettability, morphology and topography, chemical structure, mechanical properties, cytotoxicity and drug release profile. For the nanogel: average particle size, zeta potential, polydispersity index, absorbance, morphology, chemical structure and cytotoxicity. In order to ensure the effectiveness of the sterilization methods, sterility tests were carried out after purposely contaminating the samples with different loads of biological indicators. Seam heat sterilization proved to be the most aggressive method for the nanogel, while being the least aggressive for the synthetic hydrogels in the presence and absence of drugs. Regarding gamma irradiation, the nanogel resistance to irradiation increased considerably in the presence of protective sugars. The synthetic hydrogels were resistant to this technique, showing signs of severe degradation only at the highest dose (25 kGy). In the presence of drugs, gamma irradiation proved to be inadequate due to drug degradation. The obtained results were encouraging with regard to the applicability of ozone sterilization for both the nanogel and the unloaded synthetic hydrogels. The drugs generally undergo degradation when exposed to this oxidizing agent. In view of the evident complexity of the factors involved (e.g. nature, composition and properties of materials, drug stability, conditions and parameters of sterilization processes), it is difficult to generalize the effects and predict the outcome of the sterilization methods. The selection of the most suitable procedure must be made on a case-by-case basis.

A esterilidade é um requisito indispensável para a maioria dos biomateriais. Devido à sensibilidade dos hidrogéis, a sua esterilização apresenta-se como um desafio, sobretudo quando estão em causa nanoestruturas ou a presença de fármacos. O objetivo deste trabalho foi estudar os principais efeitos de diversos métodos de esterilização nas propriedades de diferentes tipos de sistemas à base de hidrogel. Além dos métodos convencionais (calor húmido e radiação gama) foi aferida a aplicabilidade da esterilização por ozono, um processo que embora se revele recente e ainda em fase de desenvolvimento, não deixa, no entanto, de ser bastante promissor. Estudou-se uma formulação de hidrogel natural nanoparticulado à base de quitosano (nanogel), com um largo espectro de possíveis aplicações, e duas formulações de hidrogéis sintéticos para aplicações oftálmicas (modelos de lentes de contato convencional e da nova geração de silicone-hidrogel), com e sem fármacos incorporados. Avaliaram-se alterações nas principais propriedades vitais ao bom desempenho e integridade dos materiais. No caso do nanogel: tamanho médio de partícula, potencial zeta, índice de polidispersão, absorvância, morfologia, estrutura química e citotoxicidade. No caso dos hidrogéis sintéticos: intumescimento, propriedades ópticas, permeabilidade iónica, molhabilidade, morfologia e topografia, estrutura química, propriedades mecânicas, citotoxicidade e perfil de libertação dos fármacos. Para garantir a melhor eficácia dos métodos de esterilização, realizaram-se testes de esterilidade após a contaminação intencional das amostras com diferentes cargas dos respetivos indicadores biológicos. A esterilização por calor húmido revelou-se o método mais agressivo, no caso do nanogel, e o menos agressivo para os hidrogéis sintéticos, quer na presença quer na ausência de fármacos. Relativamente à irradiação gama, para o nanogel, verificou-se que a sua resistência à irradiação aumenta consideravelmente na presença de açucares protetores. Já os hidrogéis sintéticos mostram-se resistentes à técnica, apresentando sinais de degradação evidente apenas para a dose mais elevada (25 kGy). Na presença de fármacos, a irradiação gama mostrou-se inadequada devido à sensibilidade dos mesmos. Os resultados obtidos são promissores no que diz respeito à aplicabilidade da esterilização por ozono, tanto para o nanogel como para os hidrogéis sintéticos, sem fármacos incorporados. Os fármacos sofrem, na generalidade, degradação quando expostos a este agente oxidante. Em suma, face à evidente complexidade dos fatores envolvidos (e.g. natureza, composição e propriedades dos materiais, estabilidade dos fármacos, condições e parâmetros dos processos esterilização), torna-se difícil generalizar os efeitos e prever o resultado dos métodos de esterilização. A escolha do processo mais adequado deve, portanto, ser feita caso a caso. / Sterility is mandatory requirement for most biomaterials. Because of their known sensitivity, hydrogel sterilization poses as a challenge, particularly when it comes to nanostructures or when drugs are incorporated. The main goal of this work was to study the key effects of different sterilization methods on the properties of different types of hydrogel-based systems. In addition to the conventional methods (steam heat and gamma radiation) the applicability of a promising new ozone method was assessed. Two formulations of synthetic hydrogels for ophthalmic applications (representing conventional contact lenses and new generation silicone-hydrogel contact lens), unloaded and loaded with ophthalmic drugs, were studied; and a natural chitosan-based nanostructured hydrogel (nanogel), with a broad spectrum of possible applications. Changes in the essential properties were evaluated. For synthetic hydrogels: swelling, optical properties, ionic permeability, wettability, morphology and topography, chemical structure, mechanical properties, cytotoxicity and drug release profile. For the nanogel: average particle size, zeta potential, polydispersity index, absorbance, morphology, chemical structure and cytotoxicity. In order to ensure the effectiveness of the sterilization methods, sterility tests were carried out after purposely contaminating the samples with different loads of biological indicators. Seam heat sterilization proved to be the most aggressive method for the nanogel, while being the least aggressive for the synthetic hydrogels in the presence and absence of drugs. Regarding gamma irradiation, the nanogel resistance to irradiation increased considerably in the presence of protective sugars. The synthetic hydrogels were resistant to this technique, showing signs of severe degradation only at the highest dose (25 kGy). In the presence of drugs, gamma irradiation proved to be inadequate due to drug degradation. The obtained results were encouraging with regard to the applicability of ozone sterilization for both the nanogel and the unloaded synthetic hydrogels. The drugs generally undergo degradation when exposed to this oxidizing agent. In view of the evident complexity of the factors involved (e.g. nature, composition and properties of materials, drug stability, conditions and parameters of sterilization processes), it is difficult to generalize the effects and predict the outcome of the sterilization methods. The selection of the most suitable procedure must be made on a case-by-case basis.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-02Bitstream added on 2015-03-03T12:07:00Z : No. of bitstreams: 1 000801776.pdf: 1407087 bytes, checksum: 6fe16dd172219fd42fef9b040a788666 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Esta pesquisa teve por objetivo principal estudar a desinfecção de esgoto sanitário proveniente do tratamento de uma nova configuração de um reator compartilhamentado aneróbio/aeróbio e de alagados construídos, utilizando o ozônio e peroxônio. Avaliaram-se como estes atuam no processo de oxidação e inativação de coliformes totais e Escherichia coli, comparando suas eficiências e a formação do formaldeído, que é principal aldeído formado durante a aplicação de ozônio e peroxônio para desinfecção. A formação de formaldeído foi fortemente da dose de ozônio, porém um tempo de contato maior também favoreceu uma maior formação de formaldeído, mesmo que não significativa segundo os testes estatísticos aplicados. Os ensaios de peroxização com uma dose de 5 mg O3 L-1 promoveram uma média de formação de formaldeído maior que quando apenas aplicando somente a mesma dose de ozônio. Com uma dose de 8 e 10 mg O3 L-1, a formação de formaldeído foi em geral menor que quando aplicada durante somente a mesma dose de ozônio. Ou seja, doses maiores de ozônio durante a peroxização favoreceram uma menor concentração de formaldeído no efluente final. Todos os ensaios de ozonização e peroxização promoveram concentrações de formaldeído que estavam dentro do limite imposto pela OMS (água potável). Tanto para o efluente proveniente dos A.C. quanto do reator compartimentado, doses maiores de ozônio ou um tempo de contato maior não favoreceu uma inativação significativamente maior. A inativação de E. coli, no efluente proveniente do reator compartilhamentado, não foi superior ao se adicionar peróxido de hidrogênio. Já a inativação de coliformes totais foi na maioria dos testes superior aos resultados encontrado quando aplicado somente ozônio, sendo que o consumo de ozônio durante a peroxização foi menor que na ozonização. Pode assim concluir que a adição de peróxido de hidrogênio foi à... / This research was aimed to study the disinfection of wastewater from treatment by a new configuration of an anaerobic/aerobic baffled reactor and by constructed wetlands, using ozone and peroxone. Were avaluated how these processes acted in the oxidation and inactivation of total coliforms and Eschechia coli, comparing their efficiency and formation of formaldehyde, which is the main aldehyde formed during the application of ozone and peroxone for disinfection. The formation of frmaldehyde was strongly depend on the dose of ozone, by a longer contact time also favored an increased in the formation of formaldehyde, even not significant according to the statistical tests applied. Peroxidation tests with a dose of 5 mg O3L-1 promoted a higher average formation of formaldehyde than when applying only just the same dose of ozone. For doses of 8 and 10 mg O3L-1, the formation of formaldehyde was generally smaller than when applied just the same dose of ozone. I.e., higher ozone doses during peroxidation favored a lower formaldehyde concentration in the final effluent. All tests ozonation and peroxidation promoted formaldehyde concentrations that were within the limit imposed by WHO (drinking water). For both the effluent from the C.W. as the anaerobic/aerobic baffled reactor, higher ozone doses or a longer contact time did not favor a significantly higher inactivation. Inactivation of Escherichia coli in effluent from the anaerobic/aerobic baffled reactor was no better when added hydrogen peroxide. The inactivation of total coliforms was higher in most of the tests when applied just ozone, and the consumption of ozone during peroxidation was lower than in ozonation tests. This way, is possible to conclude that the addition of hydrogen peroxide was favorable to the inactivation of total coliforms. For the effluent from the anerobic/aerobic baffled reactor only with the application of ozone was required a dose of 8 mg O3 L-1 for the effluent... / FAPESP: 11/10816-2

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T21:10:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271858.pdf: 6251399 bytes, checksum: f7c9be247d94dcd18d0ead4233bf55d6 (MD5) / Foram realizados dois trabalhos (1) [Título: Efeito do gás ozônio sobre castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa H.B.K.) redução micoflora e aflatoxina durante o armazenamento]; (2) [Titulo: Avaliação do tratamento de ozônio e embalagem a vácuo para castanha-do-Brasil inactivação de fungos e degradação de aflatoxina durante a armazenagem]. Em (1) foram avaliados o efeito do ozônio (O3) em castanha-do-Brasil sobre a carga fúngica, degradação de aflatoxinas, oxidação lipídica e avaliação sensoriais. Grupos de castanhas com casca foram submetidos ao O3, em diferentes concentrações e armazenados por 180 dias. As amostras foram coletadas logo após a exposição do gás e a cada 30 dias durante o período de armazenamento, para exames micológicos, aflatoxinas, oxidação lipídica e avaliação sensorial. O tratamento com O3 afetou a micoflora, reduzindo a sua contagem total e assim o conteúdo de umidade (de 9,43 a 5,32%, respectivamente). O tratamento com O3 de 5 horas a 31 mg/L foi capaz de destruir com sucesso os fungos (inicial ufc/g: 6.9x104). Espécies de Aspergillus, flavus e parasiticus, foram capazes de crescer até 14 mg/L de O3 e 30 dias de armazenamento. A redução de fungos logo após a colheita, aplicando O3 certamente irá reduzir a possibilidade de uma maior proliferação fungos e assim aflatoxinas formação. No que diz respeito à oxidação lipídica e avaliação sensorial, a partir dos dados obtidos não foi observada alteração significativa após os tratamentos de O3 e tempo de armazenamento. Aflatoxinas apresentaram degradação com O3 no Grupo II (14mg/L), após 30 dias de armazenamento. Como conclusão, O3 foi eficaz para a castanha-do-Brasil em relação à contagem total de fungos, conteúdo de umidade, oxidação lipídica, análise sensorial e à redução da aflatoxina. Em (2) foram relatados a avaliação O3 sob a influência nas embalagens à vácuo com relação a carga fúngica, redução de aflatoxinas, oxidação lipídica e aceitação consumidor durante o armazenamento. Grupos de castanhas com casca, foram submetidos a tratamento de O3 com 31,5 mg/L de concentração e armazenados durante 2 meses. As amostras foram analisadas cada 30 dias, as castanhas foram submetidas a testes micológicos, aflatoxinas, oxidação lipídica e avaliação sensorial. O tratamento com O3 afetou a micoflora, reduzindo a sua contagem total e assim o conteúdo de umidade. O tratamento de O3 foi aplicado dentro de 5 horas a 31 mg/L foi capaz de destruir com sucesso contaminação fúngica (inicial ufc/g: 6.9x104). Bem como desenvolvimento de qualquer espécie aflatoxigênicas (Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus). A redução de fungos logo após a colheita, aplicando O3 certamente irá reduzir a possibilidade de uma maior proliferação fungos e assim formação de aflatoxinas. No que diz respeito à oxidação lipídica e avaliação sensorial, a partir dos dados obtidos não foi observada alteração significativa após o O3 e tempo de armazenamento. Aflatoxinas apresentou degradação com tratamento em O3 (31,5mg/L), castanha-do-Brasil embaladas á vácuo. O3 foi eficaz em relação à contagem total de fungos, conteúdo de umidade, oxidação lipídica, análise sensorial e à redução da aflatoxina.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:44:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246667.pdf: 3121556 bytes, checksum: ba2dff30d7541caf19d0c2c919e23959 (MD5) / A ozoflotação é um processo que associa a propriedade de oxidação do ozônio com os aspectos físicos da flotação, o que torna favorável sua utilização como pré-tratamento de águas eutrofizadas, a fim de minimizar os problemas operacionais apresentados nos sistema de tratamento de água por FD (Filtração Direta). Este trabalho estudou a ozoflotação em um sistema contínuo de tratamento de água, em uma instalação piloto montada no LALP/UFSC - Lagoa do Peri, onde as investigações experimentais apresentaram no fitoplâncton da água bruta da Lagoa do Perí, como característica predominante, as espécies de cianobactérias: C. raciborskii, Pseudanabaena sp, Planktolynbya sp e as cianotoxinas (extracelular) na água, como: a microcistina na concentração máxima de 0,56 g/L; a saxitoxina na concentração máxima de 24,1 g/L - STX e a cilindrospermopsina na concentração de 0,516 g/L, na forma intracelular. A unidade de ozoflotação, seguida de filtração, foi efetiva na remoção das microalgas, apresentando para as cianobactérias uma remoção de 79,2% na câmara de flotação, 75,9% na filtração do efluente ozoflotado e 95% de remoção geral do fitoplâncton, entre a água bruta e o efluente do filtro, demonstrando que o ozônio auxiliou na remoção dos filamentos de cianobactérias. Ficou evidenciada, também, a ausência de cianotoxinas com a aplicação de 3,7 e 4,1 mg/L de ozônio, produzindo um efluente com valores médios <0,67 uT para turbidez e <1 uH para cor aparente no efluente filtrado.