Filmes à base de biopolímeros podem ser utilizados para produção de embalagens ativas, que além de proteger os alimentos, podem interagir com o produto. No caso de embalagens ativas com atividade antioxidante, tem-se privilegiado o uso de agentes antioxidantes naturais, considerando-se que o uso de antioxidantes sintéticos tem sido questionado, sobretudo em relação à sua inocuidade. Existem muitos extratos de plantas já conhecidos por sua atividade antioxidante, que têm sido utilizados com frequência em estudos de filmes à base de biopolímeros, não somente por serem ricos em polifenóis, mas principalmente por sua boa interação com a matriz polimérica. O extrato de boldo-do-Chile (Peumus boldus) possui atividade antioxidante comprovada, entretanto, não existem relatos sobre sua adição em filmes. Dessa forma, o objetivo geral desta tese foi o desenvolvimento de filmes à base de colágeno ou gelatina adicionados de extrato de boldo-do-Chile, com propriedades físicas e funcionais para seu emprego como embalagens bioativas. Foram realizadas as caracterizações (fenólicos totais, ABTS, DPPH, cor, °Brix e pH) do extrato aquoso de boldo-do-Chile, preparado em quatro diferentes temperaturas. Além disso, foram avaliadas as propriedades reológicas e térmicas da solução de gelatina, e também foram elaborados filmes com as soluções de gelatina e colágeno a partir de soluções filmogênicas com diferentes concentrações de macromoléculas e extrato de boldo. Esses filmes foram caracterizados para conhecimento de suas propriedades mecânicas (tração e perfuração), propriedades óticas (cor e opacidade), espessura, umidade e solubilidade em água. Uma concentração de macromoléculas foi escolhida para a realização de análises complementares, a saber: análises térmicas (DSC), cristalinidade por difração de raio X (DRX), permeabilidade ao vapor de água (PVA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), brilho, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), ângulo de contato, propriedades de barreira UV/Visível e atividade antioxidante. A adição do extrato de boldo-do-Chile nos filmes de gelatina e colágeno produziu filmes com atividade antioxidante, sem prejuízo às demais propriedades estudadas. Observou-se que o extrato aquoso de boldo-do-Chile apresentou propriedades antioxidantes, mas que foram dependentes da temperatura de extração. O extrato de boldo-do-Chile foi capaz de modificar as propriedades térmicas das soluções filmogênicas de gelatina, não sendo observado efeito nas análises reológicas. Por outro lado, o extrato aquoso de boldo-do-Chile não influenciou as propriedades mecânicas, solubilidade, umidade, cristalinidade e a permeabilidade ao vapor de água dos filmes de gelatina ou colágeno. Algumas propriedades térmicas sofreram efeito dos extratos, mas as análises de FTIR não mostraram a formação de novas interações. As propriedades óticas e de barreira UV/Visível foram influenciadas pelo extrato de boldo-do-Chile, sendo que os filmes se apresentaram mais amarelados com o aumento da concentração do extrato de boldo-do-Chile. As micrografias mostraram filmes de gelatina bastante homogêneos e filmes de colágeno com superfícies mais rugosas. Os resultados de brilho e ângulo de contato corroboraram com estas respostas. Em conclusão, os filmes de ambas macromoléculas apresentaram atividade antioxidante, podendo dessa forma, serem considerados como filmes ativos. / Biopolymers based films can be used for the production of active packaging, which in addition to protecting food, can interact with the product. In the case of active packaging with antioxidant activity, natural antioxidants has been privileged, considering the use of synthetic antioxidants has been questioned, especially in relation to their safety. There are many plant extracts known for their antioxidant activity, which have been frequently used in studies of biopolymers based films, not only for being rich in polyphenols, but particularly by their good interaction with the polymer matrix. The boldo extract (Peumus boldus) has antioxidant activity, however, there are no reports on its addition in films. Thus, the objective of this thesis was the development of collagen- or gelatin-based films adding boldo extract, and the analysis of their physical and functional properties for its use as bioactive packaging. The analysis (total phenolics, ABTS, DPPH, color, Brix and pH) of the aqueous extract of boldo were realized under four diverse temperatures. Furthermore, rheological and thermal properties of gelatin solution were evaluated, and in addition, films were prepared with filmogenic solutions of gelatin and collagen in different concentrations of macromolecules and boldo extract. These films were characterized for understanding of their mechanical properties (tensile and puncture tests), optical properties (color and opacity), thickness, moisture and solubility in water. A concentration of macromolecules has been chosen to carry out further analysis, namely: thermal analysis (DSC), crystallinity by X-ray diffraction (XRD), water vapor permeabillity (WVP), scanning electron microscopy (SEM), gloss, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), contact angle, UV / Visible barrier properties and antioxidant activity. The addition of boldo extract at gelatin and collagen films produced films with antioxidant activity, without prejudice to other properties studied. It was observed that aqueous extract of boldo presented antioxidant properties, but they were dependent on the extraction temperature. Boldo extract was able to modify the thermal properties of filmogenic solutions of gelatin, without effect on rheological analysis. Moreover, the aqueous extract of boldo did not influence the mechanical properties, solubility in water, moisture, crystallinity and water vapor permeability of films of gelatin or collagen. Some thermal properties were affected by extracts, although FTIR analysis did not show formation of new interactions. Optical and UV/Visible barrier properties were infuenced by the addition of boldo extraction, and the films presented had high yellowness with increasing concentration of boldo extract. The micrographs showed gelatin films quite homogenous and collagen films with rough surfaces. Gloss and the contact angle results corroborated these answers. In conclusion, the films of both macromolecules have antioxidant activity and can, thus, be considered as active films.

O processo de extração do óleo de mamona gera, como subproduto, uma torta rica em proteínas, que tem sido utilizada como adubo e contra fitonematóide, devido à sua toxicidade. Entretanto, as proteínas da torta de mamona são ricas em aminoácidos que permitem modificação química com aldeídos bifuncionais, como o glutaraldeído e o glioxal, o que pode ser interessante para a produção de filmes biodegradáveis com propriedades físicas adequadas ao emprego na agricultura. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi a produção e caracterização de filmes à base de proteínas extraídas da torta de mamona e reticuladas com glioxal ou glutaraldeído e plastificados com glicerol. Especificamente, estudaram-se o efeito da concentração de proteína e do tipo de reticulante, e o efeito da concentração do reticulante sobre algumas propriedades dos filmes. Os filmes foram produzidos com uma técnica conhecida como tipo \"casting\", que consiste na desidratação de uma solução filmogênica (SF). Os filmes foram submetidos a testes para determinação da umidade, espessura, propriedades mecânicas (testes de tração e perfuração), permeabilidade ao vapor de água, solubilidade em água, cor, opacidade, brilho, além da microestrutura, por microscopia eletrônica de varredura. A concentração da proteína e o tipo de reticulante não influenciaram a umidade, espessura, microestrutura e propriedades óticas. Mas, de maneira geral, os filmes produzidos com o glioxal apresentaram melhores propriedades mecânicas e menor solubilidade em água que aqueles produzidos com glutaraldeído, sendo que a concentração de 6g de proteínas/100g de SF foi a formulação que apresentou os melhores resultados para os testes de tração e de solubilidade em água. Este resultado é muito importante para o emprego dos filmes na agricultura. Por outro lado, a concentração do glioxal não teve efeito sobre a umidade, espessura, propriedades óticas, microestrutura e nem sobre a permeabilidade ao vapor de água, influenciando apenas a solubilidade e as propriedades mecânicas. O teor de glioxal que proporcionou melhores propriedades mecânicas e baixa solubilidade em água foi de 5g/100g de proteínas. Filmes produzidos nessas melhores condições foram submetidos a análises complementares envolvendo testes de hidrofobicidade, propriedades térmicas, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, isoterma de sorção e biodegradabilidade. Finalmente, pode-se concluir que as proteínas da torta de mamona são capazes de formar uma matriz bem estruturada e que suas propriedades podem ser melhoradas com a adição de glioxal. / The extraction process of castor oil produces, as a co-product, a cake rich in proteins which has been used as a fertilizer and against plant parasitic nematode, because of its toxicity. However, the proteins of castor bean cake are rich in amino acids which allow chemical modification with bifunctional aldehydes such as glutaraldehyde and glioxal. This may be interesting for the production of biodegradable films with adequate physical properties to the use in agriculture. The objective of this work was the production and characterization of films based on proteins extracted from the castor bean cake and crosslinked with glyoxal or glutaraldehyde and plasticized with glycerol. Specifically, we studied the effect of protein concentration and type of crosslinker and the effect of the crosslinker concentration on some properties of the films. The films were produced with a technique known as \"casting\", which consists of drying a film solution (FS). The films were tested for determination of moisture content, thickness, mechanical properties (tensile and puncture tests), water vapor permeability, water solubility, color, opacity, gloss, and the microstructure by scanning electron microscopy. The protein concentration and type of crosslinking did not affect the moisture content, thickness, microstructure and optical properties. But, in general, films made with glyoxal showed improved mechanical properties and lower water solubility than those produced using glutaraldehyde. And, the concentration of 6g proteins/100 g of FS was the formulation that presented the best results for the tensile tests and water solubility. This result is very important for the use of films in agriculture. Moreover, the concentration of glyoxal had no effect on the moisture content, thickness, optical properties, or on the microstructure and permeability to water vapor, influencing only the solubility and mechanical properties. The concentration of glyoxal that provided the best mechanical properties and low water solubility of proteins was 5g/100g of gelatin. Films produced in the best conditions were subjected to further analyzes involving tests of hydrophobicity, thermal properties, spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, water vapor sorption isotherm and biodegradability. Finally, it can be concluded that the protein of castor bean cake are capable of forming a matrix structured and that their properties can be improved with the addition of glyoxal.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_Daiana_Raquel_Pauletti.pdf: 1311951 bytes, checksum: d8f448e788a2e5680266cd4972f13586 (MD5) Previous issue date: 2012-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A soil mulching change soil physical and chemical compounds and promotes benefits to lettuce production system. This study aimed to evaluate the effect of mulching on the yield characteristics of lettuce and continuous cultivation of these effects in the physical and chemical soil properties. The aim of this work was conducted from June 2010 to February 2011, in Santa Helena - Paraná. The experiment was conducted in two stages; the first step consisted of growing covering plants until they reach a cutoff point, initiating the second step consisting in the conduct of two consecutive cycles of the lettuce crop, produced on straw. The experiment was conducted in a randomized complete block design in split-split plots with four replications, the plots consist covering plants: oat (Avena strigosa Schreb), pearl millet (Pennisetum glaucum L.), turnip (Raphanus sativus L. var. Oleiferus Metzg), snap bean (Phaseolus vulgaris L.) and control (bare soil), the sub plots of lettuce cultivars (Vanda and Veronica) and subsubplot the lettuce crop cycles (first and second cycle). The lettuce was evaluated for plant height, head diameter, leaf number, fresh and dry mass of stems and leaves, leaf area, total dry weight (leaves + stem), stem diameter and crown projection. For cover covering were determined fresh and dry shoot. During the experiment were also evaluated, the physical attributes (density, macroporosity, micro porosity, total porosity, and resistance to moisture penetration) and chemical (pH, P, K, Ca +2, Mg +2, H +Al , sum of bases, base saturation and organic matter), the experimental area, at two depths and three sampling times. The presence of mulch benefited growing lettuce in the first cycle. The cultivar was superior to cultivate Veronica Vanda conditions of the study. The development of the lettuce crop was damaged due to high temperatures during the period of cultivation of the crop. The millet stood out as cover crop for the excellent potential for biomass. The percentage of macropores appeared above the minimum requirement (10%) required for proper root development of crops. The microporosity increased with the sampling depth, while the macroporosity decreased. The percentage soil moisture was proportional to the amount of weight produced by covering plants. As for soil chemical properties observed accumulation of P in the soil surface layer, the potential acidity (H + Al) tended to increase during the evaluation periods while pH showed some decrease with age, it was not found a significant difference to the levels of organic matter but they were higher in the surface layer / A cobertura morta contribui para melhoria dos componentes físicos e químicos do solo e beneficia o sistema de produção agrícola. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito das plantas de cobertura nas características produtivas da alface em cultivo sucessivo, e nos atributos físicos e químicos do solo. A pesquisa foi realizada no período de junho de 2010 a fevereiro de 2011, no município de Santa Helena - Paraná. O experimento foi conduzido em duas etapas, a primeira etapa constou do cultivo das plantas de cobertura até atingirem ponto de corte, e a segunda etapa consistiu na condução de dois ciclos consecutivos da cultura da alface, sobre a palhada produzida. Utilizou-se delineamento experimental de blocos casualizados em parcelas subsubdivididas, com quatro repetições, sendo as parcelas compostas pelas plantas de cobertura aveia (Avena strigosa Schreb), milheto (Pennisetum glaucum L.), nabo forrageiro (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.), feijão-vagem (Phaseolus vulgaris L.) e testemunha (sem cobertura, em pousio com controle das plantas espontâneas), as subparcelas constituídas pelas cultivares de alface (Vanda e Verônica) e a subsubparcela pelos ciclos de cultivo da alface (primeiro e segundo ciclo). A cultura da alface foi avaliada quanto a altura da planta, diâmetro da cabeça, número de folhas, massa fresca e seca de caule e folhas, área foliar, massa aérea total (folhas + caule), diâmetro do caule e projeção da copa. Para as plantas de cobertura foram determinados a massa fresca e seca da parte aérea. Durante a condução do experimento foram avaliados também, os atributos físicos (densidade, macroporosidade, microporosidade, porosidade total, umidade e resistência a penetração) e químicos (pH, P, K, Ca+2, Mg+2, H+Al, soma de bases, saturação por bases e matéria orgânica) do solo da área experimental, em duas profundidades e três épocas de avaliação. A presença da cobertura morta beneficiou o cultivo da alface no primeiro ciclo de cultivo. A cultivar Verônica foi superior a cultivar Vanda nas condições do estudo. O milheto destacou-se como planta de cobertura pelo excelente potencial na produção de biomassa. A porcentagem de macroporos apresentou-se acima da exigência mínima (10%) necessária ao adequado desenvolvimento radicular das culturas. A microporosidade aumentou com a profundidade de amostragem, enquanto a macroporosidade diminuiu. O percentual de umidade do solo foi proporcional a quantidade de massa fresca produzida pelas plantas de cobertura. O tratamento composto pela cobertura de feijão vagem e a testemunha de forma geral apresentaram maiores valores de resistência do solo a penetração. Quanto aos atributos químicos do solo observou-se acumulo de P na camada superficial do solo, a acidez potencial (H+Al) apresentou um aumento com o decorrer das épocas de avaliação enquanto o pH apresentou certa redução com as épocas. Não foi verificada diferença significativa para os teores de matéria orgânica, porém estes foram maiores na camada superficial

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Dirceu_de Melo.pdf: 6161742 bytes, checksum: 992bb51d09d3032edd3d25cdcf9f0489 (MD5) Previous issue date: 2016-01-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / System of intensive agricultural production, adopted by most producers, has brought problems to the no tillage system, especially in areas of silage of entire corn plant production. Physical and chemical properties of soil can be changed when soil management has not been properly done. In this context, this study aimed to monitor changes in physical and chemical properties of soil, in field and laboratory, under cover crops associated with swine wastewater application (SWW), in areas used to prepare the whole corn plant silage under no tillage system. The study was conducted on a farm in Matelândia municipality, western Paraná, in a DYSTROPHIC RED Eutroferric soil with 585 g kg-1 clay, 175 g kg-1 silt and 240 g kg-1 sand. The experimental area consisted of seven soil management systems: soybeans, silage, black oats and turnips (SSAN); soybeans, black oats and turnips (SAN); soybeans, silage, scarified with black oats and turnips (SSEAN); soybeans, silage and brachiaria (SSB); soybeans, black oats and silage (SSA); soybean silage (SS); corn and soybeans (SM), repeated for two consecutive years. The treatments received 100 m3 ha-1 years-1 SWW which were separated in two equal doses to be applied: one dose was applied over the corn crop and the another was applied over the cover crops. The experimental design is a completely randomized design (CRD) in a 2 x 7 factorial (with and without SWW application x seven management systems), with four replications per treatment. The results were submitted to the Scott-Knott test at 5% probability. SWW application increased soybeans, as well as fresh and dry mass yield of cover crops; management systems interfered on physical properties of soil and the system that did use cover crops showed the best mechanical resistance to penetration; soil layer with the highest penetration resistance was 0.05 to 0.20 m; scarifying improved physical properties of soil, but they did not change the evaluated crops yield. SWW application did not change physical properties of soil, but there was some phosphorus accumulation on 0-0.1 m layer, as well as acidification trended to occur on soil and there was a saturation decrease by the bases. The SWW application at a dose of 100 m3 ha-1 year-1, under experimental conditions, can be used, although phosphorus and soil acidity must be monitored. Based on these conditions, as long as they use cover crops, it is unnecessary soil tillage. The management system with soybeans in the summer and silage of the whole corn plant in the winter, with cover crops as black oats, is considered the best one. / O sistema de produção agrícola intensivo, adotado pela maioria dos produtores, traz problemas ao sistema plantio direto (SPD), principalmente nas áreas destinadas à produção de silagem de planta inteira de milho. As propriedades físicas e químicas do solo podem ser alteradas quando o manejo do solo não é realizado de maneira adequada. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo monitorar, em campo e laboratório, as mudanças nas propriedades físicas e químicas do solo, sob o cultivo de plantas de cobertura associadas à aplicação de água residuária de suinocultura (ARS), em áreas destinadas à silagem de milho de planta inteira sob SPD. O trabalho foi desenvolvido em uma propriedade agrícola localizada no município de Matelândia, região Oeste do Paraná, em LATOSSOLO VERMELHO Eutroférrico, com 585 g kg-1 de argila, 175 g kg-1 de silte e 240 g kg-1 de areia. A área experimental foi constituída de sete sistemas de manejo do solo: soja, silagem, aveia e nabo (SSAN); soja, aveia e nabo (SAN); soja, silagem, escarificado com aveia e nabo (SSEAN); soja, silagem e braquiária (SSB); soja, silagem e aveia (SSA); soja silagem (SS) e soja milho (SM), repetidos por dois anos consecutivos. Nos tratamentos que receberam ARS, foram aplicados 100 m3 ha-1 ano-1, divididas em duas doses iguais: uma sobre o milho e outra nas plantas de cobertura. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado (DIC), em esquema fatorial 2 x 7 (com e sem aplicação de ARS x sete sistemas de manejo), com quatro repetições por tratamento. Os resultados foram submetidos ao teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. A aplicação da ARS aumentou a produtividade da soja e produção de massa fresca e seca das plantas de cobertura; os sistemas de manejo interferiram nas propriedades físicas do solo; o sistema que não utilizou plantas de cobertura apresentou maior resistência mecânica à penetração; a camada do solo que apresentou maior resistência à penetração foi de 0,05 a 0,20 m; e a escarificação melhorou as propriedades físicas do solo. No entanto, não houve alteração na produtividade das culturas avaliadas; a aplicação de ARS não alterou as propriedades físicas do solo, mas apresentou acúmulo de fósforo na camada de 0 a 0,1 m, portanto, houve tendência de acidificação do solo e diminuição da saturação por bases. A aplicação da ARS na dose de 100 m3 ha-1 ano-1, nas condições do experimento, pode ser utilizada com o monitoramento do fósforo e da acidez do solo. Nestas condições, desde que se utilizem plantas de cobertura, não é necessário o revolvimento do solo. E, por fim, o sistema de manejo com soja no verão e no inverno silagem de planta inteira de milho, com plantas de cobertura com aveia preta, é o mais indicado.

O modelo de demanda da dieta é baseado na premissa de que a morfologia desenvolve-se em resposta à pressão evolutiva causada pelos desafios dos componentes da dieta. Dessa forma, o estudo da ecologia alimentar é importante para entender a adaptação morfológica crânio-facial. Este modelo prevê que ou os tecidos com maior demanda mecânica, independente da frequência de uso, ou os alimentos consumidos com maior frequência, seriam a força seletiva primária na seleção de características morfológicas relacionadas à mastigação. Por essa perspectiva, as propriedades físicas dos alimentos são a principal pressão seletiva para diversas características anatômicas. As propriedades físicas dos alimentos referem-se às características externas e internas que dizem respeito a tamanho, forma e textura de superfície e refletem a resistência dos recursos à fragmentação, medida por resistência à fratura (toughness) e módulo de elasticidade (elastic modulus). A barreira causada pelas características físicas dos alimentos também pode levar à seleção de estratégias comportamentais para supera-lá, como o uso dos dentes de maneira mais eficiente ou o processamento de alimentos antes da ingestão. Essas estratégias comportamentais podem, portanto, garantir acesso a um alimento, mesmo que o animal não tenha especializações anatômicas para ingeri-lo. Alguns autores têm sugerido que diferenças na dieta entre adultos e jovens estariam relacionadas às propriedades físicas dos alimentos, podendo ser reflexo das diferenças etárias no aparato mastigatório do indivíduo, ou da experiência deste com comportamentos que permitam acessar um recurso de alta demanda mecânica. Neste trabalho,foram coletados dados sobre comportamento alimentar e propriedades físicas dos alimentos consumidos por uma população de macacos-prego (Sapajus nigritus) no Parque Estadual Carlos Botelho, SP, entre Agosto de 2010 a Setembro de 2012. Com esses dados analisamos se havia diferenças, entre adultos e jovens, no comportamento alimentar e /ou nos valores das propriedades físicas dos recursos consumidos e comparamos os valores máximos de resistência à fratura com duas outras populações de macacos-prego (S. apella e Cebus olivaceus), com dados cedidos pelo Dr. Barth Wright. No PECB, os valores máximos de resistência à fratura e de eslaticidade foram encontrados para o recurso folha de palmeira Euterpe edulis (38868,7 J/m²; 21494,01 MPa, respectivamente). Não houve diferença significativa entre adultos e jovens no consumo de recursos com alto valor de propriedades físicas assim como no comportamento alimentar apresentado para acessar os recursos. Além disso, encontramos que S. nigritusconsome alimentos com valores significativamente maiores de resistência à fratura (média = 6903J/m²) do que S. apella (média = 1758J/m²) e C. olivaceus (média = 1347J/m²). Nossos resultados fornecem evidências de que o aparato vi mastigatório da espécie S. nigritus é adaptado a uma dieta com recursos de altos valores de resistência à fratura que são maiores do que encontrado para as outras duas espécies de macacos-prego. Além disso, os dados encontrados aqui demonstram que as propriedades físicas dos alimentos não causam a diferença na dieta encontrada entre diferentes classes etárias, mas determinam o padrão de comportamento alimentar encontrado para acessar cada recurso / The demand model diet is based on the premise that the morphology develops in response to evolutionary pressure caused by the challenges of diet components. Thus, the study of feeding ecology is important in understanding the morphological craniofacial adaptation This model predicts that 1) or tissues with increased mechanical demands, regardless of frequency of use, or 2) the most frequently consumed foods would be the force selective primary in the selection of morphological features related to feeding. From this perspective, the food mechanical properties in shaping the craniodental anatomy of primates has been well established. The physical properties of foods refer to external and internal characteristics that relate to size, shape and surface texture and reflect the resistance to fragmentation of resources, measured by toughness and elastic modulus. The limit caused by the physical characteristics of foods can also lead to the selection of behavioral strategies to overcome - there, like the use of the teeth more efficiently or processing of foods before ingestion. These behavioral strategies can therefore guarantee access to food, even if the animal does not have anatomical specializations to ingest it. Some authors have suggested that differences in diet between adults and juveniles are related to the physical properties of food, may be a reflection of age differences in the masticatory apparatus of the individual, or experience with this behavior which permit access a resource with high mechanical demand. This work has been collected data on dietary behavior and physical properties of food consumed by a population of capuchin monkeys (Sapajus nigritus) in Statue Park Carlos Botelho, SP, from August 2010 to September 2012. With these data we analyzed whether there were differences in behavior and / or physical property values of the consumed resources among adults and juveniles and we compared the maximum values of fracture resistance with two other groups of capuchin monkeys (Cebus olivaceus and S. apella) with data provided by Dr .Barth Wight. The maximum value of toughness (38868.7 J / m²) and elastic modulus (21494.01 MPa) were found for leaf palm Euterpe edulis. There was no significant difference between adults and youth in the consumption of resources with high value of physical properties as well as feeding behavior appears to access the resources. S. nigritus eat foods with significantly higher values of fracture resistance (mean = 6903 J/m²) than S. apella (mean = 1758 J/m²) andC. olivaceus (mean = 1347 J/m²). Our results provide evidence that the masticatory apparatus of the species S. nigritus is adapted to a diet with high toughness. We also concluded that the foods with high mechanical demands. In addition, our data demonstrate that the physical properties of the food does not cause a difference in the viii diet found between adult and juveniles, but show that determine the pattern of feeding behavior found to access each feature

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Dirceu_de Melo.pdf: 6161742 bytes, checksum: 992bb51d09d3032edd3d25cdcf9f0489 (MD5) Previous issue date: 2016-01-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / System of intensive agricultural production, adopted by most producers, has brought problems to the no tillage system, especially in areas of silage of entire corn plant production. Physical and chemical properties of soil can be changed when soil management has not been properly done. In this context, this study aimed to monitor changes in physical and chemical properties of soil, in field and laboratory, under cover crops associated with swine wastewater application (SWW), in areas used to prepare the whole corn plant silage under no tillage system. The study was conducted on a farm in Matelândia municipality, western Paraná, in a DYSTROPHIC RED Eutroferric soil with 585 g kg-1 clay, 175 g kg-1 silt and 240 g kg-1 sand. The experimental area consisted of seven soil management systems: soybeans, silage, black oats and turnips (SSAN); soybeans, black oats and turnips (SAN); soybeans, silage, scarified with black oats and turnips (SSEAN); soybeans, silage and brachiaria (SSB); soybeans, black oats and silage (SSA); soybean silage (SS); corn and soybeans (SM), repeated for two consecutive years. The treatments received 100 m3 ha-1 years-1 SWW which were separated in two equal doses to be applied: one dose was applied over the corn crop and the another was applied over the cover crops. The experimental design is a completely randomized design (CRD) in a 2 x 7 factorial (with and without SWW application x seven management systems), with four replications per treatment. The results were submitted to the Scott-Knott test at 5% probability. SWW application increased soybeans, as well as fresh and dry mass yield of cover crops; management systems interfered on physical properties of soil and the system that did use cover crops showed the best mechanical resistance to penetration; soil layer with the highest penetration resistance was 0.05 to 0.20 m; scarifying improved physical properties of soil, but they did not change the evaluated crops yield. SWW application did not change physical properties of soil, but there was some phosphorus accumulation on 0-0.1 m layer, as well as acidification trended to occur on soil and there was a saturation decrease by the bases. The SWW application at a dose of 100 m3 ha-1 year-1, under experimental conditions, can be used, although phosphorus and soil acidity must be monitored. Based on these conditions, as long as they use cover crops, it is unnecessary soil tillage. The management system with soybeans in the summer and silage of the whole corn plant in the winter, with cover crops as black oats, is considered the best one. / O sistema de produção agrícola intensivo, adotado pela maioria dos produtores, traz problemas ao sistema plantio direto (SPD), principalmente nas áreas destinadas à produção de silagem de planta inteira de milho. As propriedades físicas e químicas do solo podem ser alteradas quando o manejo do solo não é realizado de maneira adequada. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo monitorar, em campo e laboratório, as mudanças nas propriedades físicas e químicas do solo, sob o cultivo de plantas de cobertura associadas à aplicação de água residuária de suinocultura (ARS), em áreas destinadas à silagem de milho de planta inteira sob SPD. O trabalho foi desenvolvido em uma propriedade agrícola localizada no município de Matelândia, região Oeste do Paraná, em LATOSSOLO VERMELHO Eutroférrico, com 585 g kg-1 de argila, 175 g kg-1 de silte e 240 g kg-1 de areia. A área experimental foi constituída de sete sistemas de manejo do solo: soja, silagem, aveia e nabo (SSAN); soja, aveia e nabo (SAN); soja, silagem, escarificado com aveia e nabo (SSEAN); soja, silagem e braquiária (SSB); soja, silagem e aveia (SSA); soja silagem (SS) e soja milho (SM), repetidos por dois anos consecutivos. Nos tratamentos que receberam ARS, foram aplicados 100 m3 ha-1 ano-1, divididas em duas doses iguais: uma sobre o milho e outra nas plantas de cobertura. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado (DIC), em esquema fatorial 2 x 7 (com e sem aplicação de ARS x sete sistemas de manejo), com quatro repetições por tratamento. Os resultados foram submetidos ao teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. A aplicação da ARS aumentou a produtividade da soja e produção de massa fresca e seca das plantas de cobertura; os sistemas de manejo interferiram nas propriedades físicas do solo; o sistema que não utilizou plantas de cobertura apresentou maior resistência mecânica à penetração; a camada do solo que apresentou maior resistência à penetração foi de 0,05 a 0,20 m; e a escarificação melhorou as propriedades físicas do solo. No entanto, não houve alteração na produtividade das culturas avaliadas; a aplicação de ARS não alterou as propriedades físicas do solo, mas apresentou acúmulo de fósforo na camada de 0 a 0,1 m, portanto, houve tendência de acidificação do solo e diminuição da saturação por bases. A aplicação da ARS na dose de 100 m3 ha-1 ano-1, nas condições do experimento, pode ser utilizada com o monitoramento do fósforo e da acidez do solo. Nestas condições, desde que se utilizem plantas de cobertura, não é necessário o revolvimento do solo. E, por fim, o sistema de manejo com soja no verão e no inverno silagem de planta inteira de milho, com plantas de cobertura com aveia preta, é o mais indicado.

O presente trabalho objetivou a determinação e análise comparativa das propriedades físicas da madeira e do respectivo carvão vegetal, ao longo da direção radial e longitudinal do lenho de árvores de dez clones de alta produtividade de Eucalyptus e Corymbia. Para tanto, discos de diferentes alturas do tronco foram coletados de árvores das espécies, no município de Capelinha-MG, obtendo-se amostras para a determinação da densidade básica, contração linear e volumétrica, coeficiente de anisotropia e umidade inicial. Na sequência, os corpos de prova foram carbonizados, visando a determinação da densidade aparente, degradação linear e volumétrica, rendimento gravimétrico e resistência mecânica à compressão. Na avaliação do experimento, utilizou-se a análise de variância, segundo delineamento inteiramente casualizado e as análises de componentes principais (ACP), dissimilaridade e multivariada (correlação canônica) na avaliação comparativa entre as propriedades físicas da madeira e do carvão. Como resultados, verificou-se uma alta heterogeneidade entre as espécies estudadas, as quais dividiram-se em 4 grupos distintos, sendo que as contrações lineares e volumétricas mostraram-se independentes da densidade e com correlações significativas entre si. Após a carbonização, o agrupamento se fez diferente ao ocorrente para madeira, sendo que a densidade aparente apresentou alta correlação para as variáveis estudadas do carvão, a exceção da degradação linear longitudinal. A relação canônica apontou relações significativas positivas com a densidade aparente do carvão e também para o módulo de elasticidade, resistência à compressão, rendimento gravimétrico, degradação linear radial axial e tangencial. As contrações lineares e volumétricas da madeira pouco contribuíram para as propriedades do carvão. Os clones pertencentes ao gênero Corymbia mostraram-se mais promissores à produção de carvão. / This study aimed to make a comparative analysis and to determine the physical properties of wood and its charcoal along the radial and longitudinal directions of the wood of ten clones of Eucalyptus and Corymbia, of high productivity. Therefore, disks of different heights of the trunk were collected from tree species in the town of Capelinha, State of Minas Gerais - Brazil, obtaining test samples according to specific standard for determining the density, linear shrinkage and volumetric coefficient of anisotropy and initial moisture. Following, the samples were charred, aimed at determining the bulk density, volumetric and linear degradation, gravimetric yield and mechanical strength. For the evaluation of the experiment a variance analysis in a completely randomized statistical design and the principal component analysis (PCA) on comparative evaluation of the physical properties of wood was used. Multivariate dissimilarity (canonical relations) in the comparative evaluation of the physical properties of wood and charcoal was used as well. As a result, there was a high heterogeneity between the studied species, which were divided into four different groups, and also the linear and volumetric contractions were shown to be independent of density and with significant correlations with each other. After carbonization the group was different from occurring wood, where the apparent density was highly correlated to the charcoal variables, except the longitudinal linear degradation. The canonical relationship pointed to positive relationships with the bulk density of the charcoal and also the elasticity modulus, compression resistance, gravimetric yield, axial, radial and tangential linear degradation. The volumetric and linear shrinkage of wood did not significantly contribute to the properties of the charcoal. The hybrids of the genus Corymbia were more promising for charcoal production.

O modelo de demanda da dieta é baseado na premissa de que a morfologia desenvolve-se em resposta à pressão evolutiva causada pelos desafios dos componentes da dieta. Dessa forma, o estudo da ecologia alimentar é importante para entender a adaptação morfológica crânio-facial. Este modelo prevê que ou os tecidos com maior demanda mecânica, independente da frequência de uso, ou os alimentos consumidos com maior frequência, seriam a força seletiva primária na seleção de características morfológicas relacionadas à mastigação. Por essa perspectiva, as propriedades físicas dos alimentos são a principal pressão seletiva para diversas características anatômicas. As propriedades físicas dos alimentos referem-se às características externas e internas que dizem respeito a tamanho, forma e textura de superfície e refletem a resistência dos recursos à fragmentação, medida por resistência à fratura (toughness) e módulo de elasticidade (elastic modulus). A barreira causada pelas características físicas dos alimentos também pode levar à seleção de estratégias comportamentais para supera-lá, como o uso dos dentes de maneira mais eficiente ou o processamento de alimentos antes da ingestão. Essas estratégias comportamentais podem, portanto, garantir acesso a um alimento, mesmo que o animal não tenha especializações anatômicas para ingeri-lo. Alguns autores têm sugerido que diferenças na dieta entre adultos e jovens estariam relacionadas às propriedades físicas dos alimentos, podendo ser reflexo das diferenças etárias no aparato mastigatório do indivíduo, ou da experiência deste com comportamentos que permitam acessar um recurso de alta demanda mecânica. Neste trabalho,foram coletados dados sobre comportamento alimentar e propriedades físicas dos alimentos consumidos por uma população de macacos-prego (Sapajus nigritus) no Parque Estadual Carlos Botelho, SP, entre Agosto de 2010 a Setembro de 2012. Com esses dados analisamos se havia diferenças, entre adultos e jovens, no comportamento alimentar e /ou nos valores das propriedades físicas dos recursos consumidos e comparamos os valores máximos de resistência à fratura com duas outras populações de macacos-prego (S. apella e Cebus olivaceus), com dados cedidos pelo Dr. Barth Wright. No PECB, os valores máximos de resistência à fratura e de eslaticidade foram encontrados para o recurso folha de palmeira Euterpe edulis (38868,7 J/m²; 21494,01 MPa, respectivamente). Não houve diferença significativa entre adultos e jovens no consumo de recursos com alto valor de propriedades físicas assim como no comportamento alimentar apresentado para acessar os recursos. Além disso, encontramos que S. nigritusconsome alimentos com valores significativamente maiores de resistência à fratura (média = 6903J/m²) do que S. apella (média = 1758J/m²) e C. olivaceus (média = 1347J/m²). Nossos resultados fornecem evidências de que o aparato vi mastigatório da espécie S. nigritus é adaptado a uma dieta com recursos de altos valores de resistência à fratura que são maiores do que encontrado para as outras duas espécies de macacos-prego. Além disso, os dados encontrados aqui demonstram que as propriedades físicas dos alimentos não causam a diferença na dieta encontrada entre diferentes classes etárias, mas determinam o padrão de comportamento alimentar encontrado para acessar cada recurso / The demand model diet is based on the premise that the morphology develops in response to evolutionary pressure caused by the challenges of diet components. Thus, the study of feeding ecology is important in understanding the morphological craniofacial adaptation This model predicts that 1) or tissues with increased mechanical demands, regardless of frequency of use, or 2) the most frequently consumed foods would be the force selective primary in the selection of morphological features related to feeding. From this perspective, the food mechanical properties in shaping the craniodental anatomy of primates has been well established. The physical properties of foods refer to external and internal characteristics that relate to size, shape and surface texture and reflect the resistance to fragmentation of resources, measured by toughness and elastic modulus. The limit caused by the physical characteristics of foods can also lead to the selection of behavioral strategies to overcome - there, like the use of the teeth more efficiently or processing of foods before ingestion. These behavioral strategies can therefore guarantee access to food, even if the animal does not have anatomical specializations to ingest it. Some authors have suggested that differences in diet between adults and juveniles are related to the physical properties of food, may be a reflection of age differences in the masticatory apparatus of the individual, or experience with this behavior which permit access a resource with high mechanical demand. This work has been collected data on dietary behavior and physical properties of food consumed by a population of capuchin monkeys (Sapajus nigritus) in Statue Park Carlos Botelho, SP, from August 2010 to September 2012. With these data we analyzed whether there were differences in behavior and / or physical property values of the consumed resources among adults and juveniles and we compared the maximum values of fracture resistance with two other groups of capuchin monkeys (Cebus olivaceus and S. apella) with data provided by Dr .Barth Wight. The maximum value of toughness (38868.7 J / m²) and elastic modulus (21494.01 MPa) were found for leaf palm Euterpe edulis. There was no significant difference between adults and youth in the consumption of resources with high value of physical properties as well as feeding behavior appears to access the resources. S. nigritus eat foods with significantly higher values of fracture resistance (mean = 6903 J/m²) than S. apella (mean = 1758 J/m²) andC. olivaceus (mean = 1347 J/m²). Our results provide evidence that the masticatory apparatus of the species S. nigritus is adapted to a diet with high toughness. We also concluded that the foods with high mechanical demands. In addition, our data demonstrate that the physical properties of the food does not cause a difference in the viii diet found between adult and juveniles, but show that determine the pattern of feeding behavior found to access each feature

A exata composição e a micromorfologia da dentina de dentes decíduos ainda são pouco estudadas e conhecidas, e a literatura existente apresenta achados controversos. Os resultados de pesquisas realizadas em dentes permanentes são frequentemente extrapolados para dentes decíduos, sendo que a maioria dos trabalhos explora estes substratos de maneira isolada. É necessário, portanto, conhecer a composição e a estrutura da dentina de dentes decíduos e determinar em quais aspectos este tecido realmente difere da dentina de dentes permanentes. A comparação dos dois substratos é fundamental para que sejam estabelecidos protocolos preventivos e restauradores, bem como no desenvolvimento de materiais e técnicas específicos e efetivos para dentes decíduos e permanentes. Assim, o objetivo do presente estudo foi realizar uma análise comparativa in vitro da dentina de dentes decíduos e permanentes, avaliando suas propriedades físicas e químicas. As propriedades físicas analisadas foram a Permeabilidade (n = 15), a Microdureza (n = 10), a Radiodensidade (n = 10) e a Resistência Coesiva (Ultimate Tensile Strength) (n = 15). As propriedades químicas foram o mapeamento de superfície dentinária por Microfluorescência de Raios-X por Energia Dispersiva (&mu;FRX) (n = 10) e Espectroscopia Raman por Transformada de Fourier (FT-Raman) (n = 10). Os dados foram analisados quanto a sua distribuição e homogeneidade. Na análise de Microdureza, a distribuição dos dados não foi normal e empregou-se o teste não paramétrico de Mann-Whitney para a análise estatística. Para os demais testes, a distribuição dos dados apresentou-se normal e homogênea. Assim, para a análise de Permeabilidade e Radiodensidade foi utilizada Análise de Variância a um critério: tipo de substrato (p<0,05); para o teste de Microtração, empregou-se Análise de Variância a dois critérios (p<0,05): tipo de substrato e profundidade; os dados de Microfluorescência de Raios-X por Energia Dispersiva e Espectroscopia Raman por Transformada de Fourier foram analisados pelo teste t de Student. Considerando-se as limitações de um estudo in vitro, os achados demonstraram que em relação às propriedades físicas, a dentina de dentes decíduos apresentou maior permeabilidade, menor radiodensidade e menor resistência coesiva quando comparada à dentina de dentes permanentes. Entretanto, a microdureza foi semelhante para os dois tecidos dentinários. Para as propriedades químicas avaliadas, constatou-se que a dentina de dentes decíduos apresentou menor conteúdo em peso de Cálcio (%) e da proporção Ca/P (%) e maior porcentagem em conteúdo de Carbonato. No entanto, a quantidade de Fósforo, Fosfato e o conteúdo orgânico, não diferiram dos resultados obtidos na dentina de dentes permanentes. / There is still little research and information on the precise composition and the micromorphology of the dentin of primary teeth, and the existing literature reveals controversial findings. The results of studies in permanent teeth are frequently extrapolated to primary teeth, and the majority of works explores these substrates alone. It is thus necessary to know the composition and structure of the dentin of primary teeth and determine in which ways this tissue actually differs from the dentin of permanent teeth. Comparison of these substrates under different aspects is fundamental to establish preventive and restorative protocols, as well as materials and techniques that are specific and effective for primary and permanent teeth. Therefore, the aim of the present in vitro study was to perform a comparative analysis of the dentin of primary and permanent teeth by evaluating its physical and chemical properties. For the physical analysis, Permeability (n = 15), Microhardness (n = 10), Radiodensity (n = 10) and Ultimate Tensile Strength (n = 15) tests were performed. Chemical analysis comprised dentin surface mapping by Energy Dispersive X-ray Microfluorescence (&mu;FRX) (n = 10) and Fourier transform (FT) Raman spectroscopy (n = 10). Data distribution and homogeneity were analyzed. In the Microhardness test, data distribution was not normal and the Mann-Whitney non-parametric test was used for statistical analysis. For the other tests, data distribution was normal and homogenous. Thus, one-way analysis of variance (type of substrate) was used for the Permeability and Radiodensity tests (p<0.05); two-way analysis of variance (type of substrate and depth) was used for the Microtensile Bond Strength test (p<0.05); data from Energy Dispersive X-ray Microfluorescence (&mu;FRX) (n = 10) and Fourier transform (FT) Raman spectroscopy were analyzed using the Students t-test. Considering the limitations of an in vitro investigation, the findings revealed that with respect to the physical properties, the dentin of primary teeth presented greater permeability, lower radiodensity and lower ultimate bond strength of substrate when compared with the dentin of permanent teeth. Nevertheless, the microhardness was similar for both dentin tissues. Regarding the chemical properties, the dentin of primary teeth presented a smaller amount of Calcium and Ca/P (wt%) and, greater amount of Carbonate. However, the amount of Phosphorus and Phosphate and the organic content, did not differ from the results obtained in the dentin of permanent teeth.

This dissertation is concerned with the understanding of physico-chemical properties of energetic materials (EMs). Recently, a substantial amount of work has been directed towards calculations of equations of state and structural changes upon compression of existing EMs, as well as elucidating the underlying chemistry of initiation in detonating EMs. This work contributes to this effort by 1) predicting equations of state and thermo-physical properties of EMs, 2) predicting new phases of novel EMs, and 3) examining the initial stages of chemistry that result in detonation in EMs. The motivation for the first thrust, is to provide thermodynamic properties as input parameters for mesoscale modeling. Such properties are urgently sought for a wide range of temperatures and pressures, and are often difficult or even impossible to obtain from experiment. However, thermo-physical properties are obtained by calculating structural properties and vibration spectra using density function theory and employing the quasi-harmonic approximation. The second thrust is directed towards the prediction and investigation of novel polymorphs of known azide compounds to identify precursor materials for synthesis of polymeric nitrogen EMs. Structural searches are used to identify new polymorphs, while theoretical Raman spectra for these polymorphs are calculated to aid experimentalists in identifying the appearance of these azide compounds under high pressure. The final thrust is concerned with elucidating the initial chemical events that lead to detonation through hypervelocity collision simulations using first-principles molecular dynamics. The chemical mechanisms of initiation are determined from the atomic trajectory data, while heats of reaction are calculated to quantify energy trends of chemical transformations.