Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alessandra Pinto.pdf: 1036380 bytes, checksum: 145aa947b54d1a79e71d50c0289d9b43 (MD5) Previous issue date: 2009-04-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The corn crop is one of the most important of Brazil in relation to the amount produced yearly and its destination. It has great commercial importance in animal nutrition and also in the food industry. Every year farmers search for higher agricultural yields, having as main partner the breeding programs. Regarding this aspect, the rescuing of corn landraces is of fundamental importance, as they show great genetic variability, as well as present very good adaptation to the environmental conditions from where they come from. Therefore, this work has the objective of characterizing twenty corn landraces planted in the Campos Gerais region (Paraná State) in relation to its chemical composition (moisture, ash, protein, lipid, dietary fiber and starch) and physical properties (1000 kernels weight, real density, flotation index, granulometry after milling and color). Besides that, also the lab scale processing of the kernels from the varieties was done for producing starch; starch purity was evaluated by measuring its protein contamination. Apparent amylose, total amylose, amylopectin, amylose-lipid complex were also evaluated. Analysis of variance identified significant differences between the varieties studied in relation to the levels of protein, lipid, dietary fiber, starch, 1000 kernels weight, flotation index, color and granulometry after milling (coarse and intermediate size particles). The tests performed in starch, the total amylose and amylopectin contents, peak viscosity, final viscosity, hot pasta viscosity, breakdown, pasting onset temperature and setback also differed significantly among varieties. Some factors influenced the viscoamilography profile as the flotation index, real density and amylose complexed with lipids. The results showed the physical properties of corn grains like flotation index, real density and particle size distribution are important parameters for classifying endosperm hardness that was correlated with physicochemical characteristics. / O milho é uma das principais culturas agrícolas do Brasil em termos de volume produzido e destino da produção. Tem grande importância comercial na alimentação animal e humana. A cada ano os produtores buscam maiores produtividades tendo como principal aliado o melhoramento genético. Diante deste aspecto, o resgate de variedades crioulas apresenta grande importância uma vez que possuem alta variabilidade genética além de ótima adaptação às condições ambientais de onde procedem. Este trabalho teve como objetivo caracterizar vinte variedades de milho crioulo cultivados na região dos Campos Gerais (PR) em relação à composição química (umidade, cinza, proteína, lipídio, fibra alimentar e amido) e propriedades físicas (peso de 1000 grãos, densidade real, índice de flotação, granulometria e cor). Além disso, o amido foi extraído e em seguida, caracterizado quanto ao teor de proteína, amilose aparente, amilose total, amilopectina, amilose complexada com lipídios e perfil viscoamilográfico. A análise de variância identificou diferença significativa entre as variedades estudadas para os teores de proteína, extrato etéreo, fibra alimentar, amido, peso de 1000 grãos, índice de flotação, cor e granulometria após moagem (partículas grossas e intermediárias). Entre as análises realizadas nos amidos extraídos, os teores de amilose total, amilopectina, pico de viscosidade, viscosidade final, viscosidade da pasta quente, temperatura de gelatinização, quebra e retrogradação também diferiram significativamente entre as variedades. Alguns fatores influenciaram o perfil viscoamilográfico como o índice de flotação, densidade real e amilose complexada com lipídios. Os resultados mostraram que as propriedades físicas dos grãos de milho como índice de flotação, densidade real e distribuição do tamanho das partículas são parâmetros importantes para a classificação da dureza do endosperma que foram correlacionados com as características físico-químicas.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvanaTravinski.pdf: 2793954 bytes, checksum: d9b67ec4fc80683573196ad7d86cd258 (MD5) Previous issue date: 2008-07-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Some soil physical properties alter due to the management conducted on them. It is the management that largely produces the main modifications in the soil structure. Soil non harvest and conventional managements are the more investigated cultivation methods. Non harvest appeared as an alternative to the conventional, nevertheless, comparative studies of the alterations produced by those two types of management systems can supply important subsidies in the analysis of the advantages and disadvantages of a system in relation to the other. The objective of this work was to compare the saturated soil hydraulic conductivity of a Red Latossol submitted to non harvest, conventional tillage and secondary forest and, to correlate it to other physical properties of the soil, such as soil particle density, soil particle distribution (sand, silte and clay), soil bulk density, soil micro and macro porosity. The saturated soil hydraulic conductivity was obtained using a Guelph permeameter. A rectangular mesh composed of 35 measurement positions was used. The investigated physical properties were analyzed using the classical statistics, which is based on the calculation of averages, standard deviation, variation coefficient, minimum and maximum values and asymmetry and curtosys coefficients. Also, there were made histograms to verify the nature of the distribution and the variability of the measured variables and boxplot graphs to identify discrepant points. For a visualization of their variability, maps of these properties were performed. As compared to the non harvest, the conventional tillage system presented a larger saturated soil hydraulic conductivity. The soil saturated hydraulic conductivity did not present correlation with no other properties of the soil than soil macroporosity, for both investigated soil tillage management. / Algumas propriedades físicas do solo sofrem alterações devido ao manejo nele empregado. É o manejo que em grande parte produz as principais modificações na estrutura dos solos. Os sistemas de manejo do solo mais pesquisados são os plantio direto e o convencional. O plantio direto surgiu como uma alternativa ao convencional, portanto, estudos comparativos das alterações produzidas pelos dois tipos de sistemas de manejo mencionados podem fornecer subsídios importantes na análise das vantagens e desvantagens de um sistema em relação ao outro. O objetivo deste trabalho foi o de determinar a condutividade hidráulica do solo saturado de um Latossolo Vermelho distrófico submetido ao sistema de manejo em plantio direto, plantio convencional e floresta secundária (área que está em estágio de sucessão vegetacional) e, correlacionar essa condutividade hidráulica com outras propriedades físicas do solo, tais como a densidade de partículas, as frações granulométricas (areia, silte e argila), a densidade do solo, a porosidade total do solo, a microporosidade e a macroporosidade do solo. O parâmetro condutividade hidráulica do solo saturado foi obtida com o uso do permeâmetro de Guelph. Utilizou-se uma malha retangular composta de 35 pontos amostrais. As propriedades físicas investigadas foram analisadas utilizando-se a estatística clássica, a qual está baseada no cálculo de médias, desvio padrão, coeficiente de variação, valores mínimo e máximo e coeficientes de assimetria e curtose. Juntamente com essa análise foram feitos os histogramas para verificar a natureza da distribuição e a variabilidade das variáveis levantadas e gráfico boxplot para identificar pontos discrepantes. Para uma visualização do seu comportamento espacial, mapas das propriedades de cada sistema de manejo foram categorizados. Com o permeâmetro de Guelph foi possível determinar que o sistema plantio convencional apresentou valores médios maiores do que o plantio direto. A condutividade hidráulica do solo saturado não apresentou correlação com as demais propriedades do solo. Somente os valores médios da condutividade hidráulica do solo saturado, nos sistemas plantio direto e convencional apresentaram correlação com os valores médios da macroporosidade do solo.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:26:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jonathan Costa.pdf: 3369485 bytes, checksum: 2b63c545ac05b578cd30088e73371def (MD5) Previous issue date: 2011-04-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The gamma-ray attenuation technique is based on the interaction of radiation with matter. In soil physics the technique is mainly used to determine the soil bulk density, porosity, and soil moisture. The mass attenuation coefficient ) is defined as the probability of interaction per unit of volume of a photon with a given energy with the matter. An accurate measurement of is important for evaluation of representative soil physical parameters. Usually,is considered constant during evaluations of soil physical properties, even for different sample sizes or nuclear system geometry. The main objective of this study was to analyze the effect of sample size and collimator diameter in evaluations of for a heterogeneous porous medium (soil). The radioactive sources of 241Am (59,4keV) and 137Cs (661,6 keV) were used. These sources are chosen because they are the most commonly used for soil physical properties measurements. Sample thickness and solid angle variations were obtained using acrylic boxes with sizes from 2 to 15 cm and four circular collimators (1-4 mm). Two different soil textures (sandy-loam and silty-clay) were also used, besides the different sample sizes and collimator diameters. The results obtained show that the influence of collimator size and sample thickness in the variations of is less than 5% (relative deviation considering each value for each thickness and the average value calculated for all thicknesses) for both soils and radioactive sources. However, for the 241Am only specific sample thicknesses (2-12 cm) can be used when collimators with small diameters (1 and 2 mm) are used. This occurs due to problems in the photopeak evaluation after determined soil thickness. In order to compare the obtained experimental results of with theoretical ones, theoretical values were generated via XCOM for water and soils. A good agreement was found for water (3,8% - 241Am and 6,3% - 137Cs, relative deviation considering the theoretical value as reference), which represents a good gamma-ray system operation. However, for the soil samples the same was not observed. A possible explanation for this result is the qualitative soil chemical composition evaluation used to generate the via XCOM. To conclude, the results of this work show that even small changes in the value with the collimator size and sample thickness can cause important changes in measurements of soil physical properties such its bulk density. / A técnica de atenuação de raios gama se baseia na interação da radiação com a matéria, abrangendo diversos objetivos, dentre eles, a determinação de parâmetros físicos do solo, tais como sua densidade, umidade e porosidade. O coeficiente de atenuação de massa pode ser definido como a probabilidade de interação por unidade de volume entre um meio material (absorvedor) e o fóton a uma dada energia. Uma medida precisa desse coeficiente é importante para determinações representativas de parâmetros físicos do solo. Normalmente, em determinações destes parâmetros, mede-se o coeficiente de atenuação do meio que fica considerado como constante, mesmo para diferentes tamanhos de amostras ou geometria do sistema nuclear. No presente trabalho, procurou-se analisar a variação do com o aumento da espessura da amostra e também com o tamanho do colimador para um meio poroso heterogêneo como é o caso do solo. Foram usadas duas fontes de radiação gama emitindo fótons de diferentes energias, sendo elas 241Am (59,4 keV) e 137Cs (661,6 keV). Essas duas fontes são as mais comuns usadas para medidas de propriedades físicas do solo. As variações nas espessuras das amostras foram obtidas utilizando-se caixas de acrílico com tamanhos de 2 a 15 cm. Para a variação na espessura do feixe foram usados quatro colimadores circulares com diâmetros de 1 a 4 mm. Foram utilizados nesse estudo dois solos de diferentes texturas, sendo elas, franco-arenosa e argilo-siltosa. Os resultados obtidos mostram que, embora exista influência do tamanho do colimador e espessura da amostra nas medidas de essas são menores do que 5% (desvio relativo considerando cada valor de para cada espessura e o valor médio para todas as espessuras) para ambos os solos e fontes radioativas. Para a fonte de 241Am somente espessuras definidas de amostra (2-12 cm) podem ser usadas na medida do para o solo quando os colimadores menores (1 e 2 mm) estão sendo usados. Isso ocorre devido a problemas no levantamento do fotopico após determinada espessura de amostra para essa fonte radioativa. Na comparação dos valores experimentais de obtidos e valores teóricos gerados via XCOM foi observada uma boa concordância entre os dados experimentais e teóricos para a água (3,8% - 241Am e 6,3% - 137Cs de desvio relativo considerando o valor teórico como referência) o que representa um bom funcionamento do sistema nuclear. No entanto, o mesmo não foi observado para o solo devido ao levantamento da composição química desse meio poroso ter sido somente qualitativo. Porém, nesse trabalho foi verificado que, mesmo pequenas modificações no valor de com o tamanho do colimador e espessura da amostra, podem influenciar de maneira significativa medidas de propriedades físicas do solo como a sua densidade.

O manejo florestal sustentado mostra-se uma solução tecnológica adequada para a região amazônica. A exploração seletiva das espécies madeireiras tradicionais vem ocasionando a escassez dessas espécies. É necessário melhorar o aproveitamento dos recursos florestais amazônicos, aproveitando o máximo de suas potencialidades. As espécies de madeira exploradas para fins comerciais são poucas, sendo que há muitas outras com potencial de uso. Vários fatores mostram que o estado do Acre tem aptidão para atividades florestais. O objetivo do presente trabalho é agrupar, por similaridade das propriedades físicas e mecânicas, as madeiras ocorrentes em áreas sob manejo florestal, identificando espécies com potencial de uso e comercialização. A revisão bibliográfica abordou aspectos relacionados ao mercado internacional de madeiras, ao consumo da produção madeireira amazônica, ao uso sustentado dos recursos florestais, a novas espécies de madeira, à caracterização geral do material Madeira, e, à análise estatística multivariada. A área do estudo é composta por 12 pequenas propriedades localizadas no estado do Acre. A área total sob manejo florestal das propriedades é de 431 ha. O plano de manejo florestal prevê a exploração de 8,0 m 3 .ha -1 de madeira em um compartimento de 3,6 ha ao ano em cada propriedade. As espécies do estudo foram as ocorrentes no inventário florestal a 100% em 206,8 ha das propriedades. Os parâmetros dendrométricos (totais e por hectare) foram: número de árvores (N), volume (V), área basal (ABs) e Índice de Importância da Espécie (IND). Neste estudo foram utilizadas três propriedades físicas e nove mecânicas, e os dados foram obtidos por meio de consultas bibliográficas. Às propriedades físicas e mecânicas das madeiras foram realizadas análises de correlações e ajustadas equações de regressão para estimativas a partir da densidade básica (DEb). Foram três os agrupamentos das espécies: o primeiro com base em DEb; o segundo com base em todas as propriedades; e, o terceiro com base apenas nas principais propriedades para diferentes usos finais. O segundo e o terceiro agrupamento foram por meio da análise multivariada. Os cálculos estatísticos foram no programa SAS. O segundo agrupamento foi analisado em termos de importância estatística das propriedades, composição e uso final das madeiras e importância pelo parâmetro IND (Índice de Importância da Espécie). Os resultados do inventário foram: N total de 3.871; AB (abundância) de 18,7 árvores.ha -1 ; V total de 22.244,44 m 3 ; V hectare de 107,56 m 3 ; ABs total de 1.461,96 m 2 ; e, ABs hectare de 7,07 m 2. Foram reconhecidas na área do estudo 204 espécies, pertencentes a 136 gêneros e a 43 famílias. O total das espécies para os agrupame ntos foi 187, sendo que 113 (60,4%) foram localizadas na literatura por coincidência de gênero e 74 (39,6%) foram localizadas ao nível de espécie. Houve expressiva correlação entre as propriedades, sendo que os maiores CCORR médios foram CPpar, DUtr e DEb. As equações de regressão apresentaram coeficientes de determinação (R 2 ) satisfatórios, em geral, acima de 0,8. O agrupamento com base na DEb revelou que 84% das espécies são das classes Média, Leve e Pesada, e 16% são das classes Muito Leve e Muito Pesada. O segundo agrupamento revelou a formação de cinco grupos de espécies, sendo que a quantidade de cada grupo foi 33, 46, 19, 46 e 43. As propriedades de maior importância estatística para os agrupamentos foram DUtr, FEe, DUpa, DEb, TRper e CPpel. O IND dos grupos mostrou que todos possuem espécies com bom potencial para o manejo florestal. Os agrupamentos por meio da análise multivariada apresentaram resultados coerentes, e, portanto, válidos. Os resultados obtidos neste trabalho permitem admitir que a massa específica da madeira é o melhor indicativo para usos dependentes da resistência a esforços mecânicos. / The sustained forest management is accepted as an appropriate technological solution for the Amazon Region. The selective explotation of the traditional wood species is causing the shortage of those species. It is necessary to improve the use of the Amazon forest resources, taking the maximum advantage of their potentialities. The wood species explored for commercial uses are few, and there are many others with use potential. Several factors show that the state of Acre has the aptitude for forest activities. The objective of the present work is to group, by similarity of their physical and mechanical properties, the woods that occur in areas under forest management, identifying species with use and marketing potentiality. The bibliographical revision focused on aspects related to the international market of wood, the consumption of the wood produced in the Amazon, the sustained use of forest resources, new wood species, the general characterization of the Wood material and the statistical analysis. The study area is composed of 12 small farms located in the state of Acre. Their total area under forest management 431 hectares. The forest management plan estimates the extraction of 8.0 m 3 .ha -1 of wood from a compartment of 3.6 hectares per year in each property. The species of the study are the ones that occurred in the forest inventory to 100% in 206.8 hectares. The mensuration parameters selected (total and per hectare) were: number of trees (N), volume (V), basal area (ABs) and Index of Importance of the Specie (IND). In this study three physical properties and nine mechanical properties were used, the data being obtained from bibliographic consultations. Correlation analyses among the wood properties were carried out and the regression equations were adjusted for estimates starting from the basic density (DEb). Three were the groupings of species obtained: the first based on DEb; the second based on all other properties; and the third based on the main properties for different final uses. The second and third groupings were by multivariate analysis. The statistical calculations were done by the SAS program. The second grouping was analyzed in terms of statistical importance of the properties, by composition and final use of the wood, and importance by the parameter IND (Index of Importance of the Species). The results of the inventory were: N total 3,871; AB (abundance) 18.7 trees.hectare -1 ; V total 22,244.44 m 3 ; V hectare 107.56 m 3 ; ABs total 1,461.96 m 2 ; and, ABs hectare 7.07 m 2 . In the area of the study 204 species were recognized, belonging to 136 botanical genera and 43 familiae. The total species for grouping were 187; 113 (60.4%) were located in the literature by coincidence of genera and 74 (39.6%) species level. High correlation among properties was detected, with the highest average CCORR being CPpar, DUtr e DEb. The regression equations showed satisfactory determination coefficients (R 2 ), in general, above 0.8. The grouping based on DEb revealed that 84% of the species belong to the Middle, Light and Heavy weight classes, and 16% to the Very Light and Very Heavy classes. The second grouping revealed the formation of five groups of species, and the numbers in each group were 33, 46, 19, 46 e 43. The properties of larger statistical importance for the groupings were DUtr, FEe, DUpa, DEb, TRper e CPpel. The IND of the groups showed that all contain species with good potential for the forest management. The groupings by multivariate analysis presented coherent results, and, therefore, valid. The results obtained in this work allow to admit that the specific gravity of the wood is the best indicative for dependent uses of the resistance to mechanical efforts.

Este estudo teve o objetivo de avaliar as propriedades físicas de resinas compostas restauradoras pré-aquecidas e de resinas fluidas com finalidade de cimentação de facetas de cerâmicas em comparação aos cimentos resinosos. Foram produzidos corpos de prova de duas marcas comerciais 3M ESPE e Ivoclar Vivadent, sendo: duas resinas restauradoras (Filtek Z250XT e Tetric N Ceram) nas condições: temperatura ambiente (RZ e RT), aquecidas à 45°C (RZ45 e RT45), aquecidas à 60°C (RZ60 e RT60); duas resinas fluidas (Filtek Z350 Flow e Tetric N Flow) denominadas FZ e FT e dois cimentos resinosos (Relyx Veneer e Variolink N) denominados CR e CV. Os grupos experimentais foram avaliados quanto à espessura de película por duas metodologias, resistência à flexão biaxial (RFB) e módulo de elasticidade (ME) executados em máquina de ensaio universal (modelo 5565, Instron Corp, Canton MA, EUA), microdureza Knoop feitas em microdurômetro (Shimadzu HMV-2, Tóquio, Japão) e diferença de cor (?E), razão de contraste e opalescência realizadas no espectrofotômetro CM-3770 (Konica Minolta, Japão). Os dados foram avaliados por análise de variância e teste de Tukey (p<0,05). As resinas restauradoras apresentaram películas com espessura maiores que 100 ?m, enquanto as resinas fluidas e os cimentos resinosos apresentaram valores menores que 50 ?m. Os grupos experimentais RZ, RZ45 e RZ60 apresentaram os maiores valores de KHN, RFB e ME. Os grupos RT, RT45, RT60, FT, CV e CR apresentaram os menores valores de RFB e semelhantes entre si. Para a KHN, os grupos RT, RT45, RT60, FZ e CR apresentaram valores intermediários e semelhantes entre si, e superiores aos grupos FT e CV. Os resultados de ?E mostraram valores acima de 2 para todos os grupos experimentais, com exceção do RZ60. Os maiores valores de ?E foram evidenciados nos grupos RT45 e RT60. A razão de contraste foi estatisticamente menor para o grupo CV e os maiores valores de opacidade foram encontrados nos grupos RZ, RZ45 e FZ. A opalescência foi superior nos grupos FZ, CR, FT e CV. Considerando as limitações do presente estudo, concluiu-se que os tratamentos térmicos não alteraram as propriedades mecânicas das resinas restauradoras e não promoveram uma redução da espessura de película que atenda aos requisitos da ISO4049. As resinas fluidas e os cimentos apresentaram espessura de película inferior à 50?m e propriedades mecânicas que atendem à normativa ISO4049. A opalescência maior foi encontrada nos cimentos resinosos e a diferença de cor e razão de contraste apresentaram resposta grupo dependente. / The objectives of this study were to evaluate the physical properties of preheated restorative resin composites and fluid resins with the purpose of cementation of ceramic veneers in comparison to resin cements. Specimens were prepared with two restorative resin composites (Filtek Z250XT and Tetric N Ceram), in the following conditions: room temperature (RZ; RT), heated at 45°C (RZ45; RT45), and heated at 60°C (RZ60; RT60). Two flowable resins (Filtek Z350 Flow and Tetric N Flow) named FZ and FT and two resin cements (Relyx Veneer and Variolink N), called CR and CV, were also used. The experimental groups were evaluated in regards to film thickness with two methodologies; biaxial flexure strength (BFS) and modulus of elasticity (ME) (model 5565, Instron Corp, Canton MA, USA); Knoop microhardness test (KMT) (Shimadzu HMV-2, Tokyo, Japan), color difference (?E), contrast ratio and opalescence test (CM-3770d, Konica Minolta, Japan). Data were assessed by ANOVA and a post-hoc Tukey test (p<0.05). The restorative resins presented film thickness larger than 50?m, whereas the flowable resins and resin cements showed inferior values. The experimental groups RZ, RZ45 and RZ60, revealed greater values of KHN, BFS and ME. The RT, RT45, RT60, FT, CV and CR groups showed lower values for BFS and similar to each other. For KHN the RT, RT45, RT60, FZ and CR groups exposed intermediate and similar values to each other, and superior values to FT and CV groups. Color difference (?E) results demonstrated results superior than 2 for all experimental groups, with the exception of RZ60 group. The greater values of ?E were shown in RT45 and RT60 groups. Contrast ratio was statistically lower for the CV group and the highest values of opacity were verified in RZ, RZ45 and FZ groups. Opalescence was superior in FZ, CR, FT and CV groups. Considering the limitations of this study, the results demonstrated that preheated treatments did not modify the mechanical properties of restorative resin composites and didn\'t reduce film thickness which attend to ISO4049 parameters. Flowable resins and cements obtained film thickness inferior to 50?m and biaxial flexure strength results that are presented by the ISO4049. The greater opalescence was shown in the resin cements, also color difference and contrast ratio revealed results that were group dependent.

This work studied the improvement of stability, physical properties and enzymatic inactivation in fruit beverages by applying the ultrasound technology (US). In the first part, the effect of the US application on peach juice processing was evaluated. The macroscopic changes on pulp sedimentation stability, turbidity, colour and rheological properties were evaluated. As a result, it was demonstrated that the improvement in each of the properties evidenced at the macroscopic level involves interaction of complex mechanisms which depend directly on changes at the microscopic level, such as the structure, size, composition and interaction between the continuous phase (serum) and dispersed phase (pulp) of the juice. These changes were assessed by microscopy and particle size distribution. In the second and third parts, the inactivation of the enzyme peroxidase (POD) was evaluated in coconut water. In the second part, the effect of the application of US was evaluated for first time for coconut water POD, using two types of ultrasonic equipment (US baht and US probe). It was demonstrated that the changes of enzyme activity during the US process depend on the many forms that the enzyme can adopt, mainly depending on the energy applied to the system. Subsequently, in the third part, the US was applied as a pre-treatment of subsequent thermal processing. The evaluation was carried out under non isothermal conditions, being the POD inactivation kinetics modelled using the Weibull distribution function. Finally, it was observed that the pre-treatment using ultrasound slightly decreased the enzyme activity. Furthermore, the ultrasound effects resulted in a more homogeneous population and heat-sensitive enzymes, significantly reducing the needed time of thermal processing. In conclusion, this work studied and demonstrated that the ultrasound technology is an interesting alternative to improve the physical properties and enzymatic stability in fruit beverages, reflecting the importance from both the academic and industrial point of view. / Neste trabalho estudou-se a melhoria na estabilidade, propriedades físicas e inativação enzimática em bebidas de frutas através da aplicação da tecnologia de ultrassom (US). Na primeira parte, foi avaliado o efeito do US no processamento de suco de pêssego. As alterações macroscópicas na estabilidade de sedimentação da polpa, turbidez, cor e propriedades reológicas foram analisadas. Foi demonstrado que a melhoria em cada uma das propriedades evidenciadas macroscopicamente envolve interação de mecanismos complexos que dependem diretamente de alterações microscópicas, tais como estrutura, tamanho, composição e interação entre as fases contínua (soro) e dispersa (polpa) do suco. Estas alterações foram avaliadas por microscopia e análise de distribuição de tamanho de partículas. Na segunda e terceira partes, a inativação da enzima peroxidase (POD) foi avaliada em água de coco. O efeito da aplicação do US na POD de água de coco foi estudado pela primeira vez, utilizando dois tipos de equipamentos (banho e sonda de US). Demonstrou-se que as alterações na atividade enzimática durante o processamento com US estão relacionadas às diferentes conformações que a enzima pode adotar, dependendo principalmente da energia aplicada ao sistema. Na terceira parte, o ultrassom foi então aplicado como pré-tratamento ao processamento térmico. A avaliação foi realizada sob condições não isotérmicas, sendo a cinética de inativação da POD modelada usando a função de distribuição de Weibull. Foi observado que o pré-tratamento com US diminuiu a atividade enzimática. Além disso, o efeito do US resultou em uma população de enzimas mais homogênea e termosensível, reduzindo significativamente o tempo necessário para o processamento térmico. Desta forma, este trabalho estudou e demonstrou que a tecnologia de ultrassom é uma alternativa interessante para melhorar as propriedades físicas e a estabilidade enzimática de bebidas à base de frutas, indicando sua importância tanto acadêmica quanto industrial.

Le matériau BiFeO3 (BFO) est le sujet de très nombreuses études fondamentales dans le domaine des matériaux multiferroïques. Cet intérêt est du au fait que cet oxyde présente deux ordres à longue distance à la température ambiante : ferroélectricité et antiferromagnétisme de type G (ce dernier est aussi non colinéaire avec la présence de faible ferromagnétisme ainsi qu’une modulation de spin de type cycloïdale possédant une longueur d’onde de 620 angstrœm). Il est alors possible d’étudier les comportements de couplage entre les propriétés électrique et magnétique. Ce travail concerne principalement la synthèse, les structures haute température, et les propriétés physiques (électronique et magnétique principalement) du matériau BiFeO3 ayant subi des recuits de différentes pressions partielles d’oxygène. La première étape de ce travail concerne l’étude de la synthèse afin de déterminer le protocole optimal de réalisation des céramiques. Les recuits sous atmosphère ont eu pour but de modifier la stœchiométrie en oxygène du matériau, afin d’affecter ses propriétés physiques. Des modifications de faible amplitude de certaines propriétés ont été détectées, mais à l’inverse, la température de Néel et la température de Curie ne sont pas affectées.Concernant la nature des structures haute température, les phases beta et gamma, sujettes à de nombreuses controverses dans la littérature, ont été étudiées par diffraction des rayons X et analyse DSC sur BFO pur ou avec excès de bismuth. Cet excès a permis de stabiliser la phase gamma entre 940 et 950°C, en évitant sa décomposition. Pour compléter ce travail sur BFO en phase pure, nous avons dopé des céramiques avec 10 % de Zr4+ pour étudier le comportement structurale à haute température, ainsi que les propriétés magnétiques et électriques de cette nouvelle composition. Enfin, des simulations numériques sur le composé stœchiométrique, lacunaire en bismuth ou en oxygène ont été réalisées pour comprendre les évolutions structurale, électronique et magnétique du matériau suite aux recuits. La dernière partie est une étude sur le comportement basse température de BFO pur sous différentes formes : nanotubes, céramiques et monocristaux. Nous avons analysé le comportement électrique (impédance, pyroélectricité, RPE et électrostriction), magnétique (aimantation en fonction de la température et du champ magnétique) et structurale (rayon X en thêta-2thêta et rasant, DSC, microRaman et résonance d’ultrasons). Suite à ces études, trois températures sont observées comme présentant un comportement particulier : 140 et 200 K, qui semblent liées par de nombreuses techniques d’analyses et ressortent comme étant une transition à la surface de BFO, mais aussi 180 K où nous avons un écart à la linéarité de la dilatation thermique et un effet d’électrostriction. / BiFeO3 material is the subject of number fundamental studies in multiferroic materials. This interest is mainly cause by the existence of two long range order at room temperature : ferroelectricity and G type antiferromagnetism (this one is also no collinear with the presence of a weak ferromagnetism, and a cycloidal spin modulation with a wave length of 620 angstrom). So, it is possible to study coupling behaviour between electrical and magnetic properties.This work is mainly about the synthesis, high temperature structures, and physical properties (principally electronic and magnetic one) in BFO material after sintering it under different oxygen partial pressure. The first step of this work is about the synthesis study in order to optimize the protocol of ceramic formation. The sintering under atmosphere are done in order to change the oxygen stoichiometry of BFO, we expected to affect this physical properties. We saw some weak modifications of few properties, but Néel and Curie temperature are not altered.Concerning the nature of BFO high temperature structure, beta and gamma phase, which are subject of number controversies in literature, were studied with X-rays and DSC analysis, in pure or in bismuth excess phase. This excess leads to stabilize the gamma phase between 940 and 950°C, and avoid decomposition. To complete this work on pure phase BFO, we doped ceramic with 10 % of Zr4+ in order to study the high temperature structural behaviour, electrical and magnetic properties of this new composition. At last, numerical simulation on the stoichiometric, bismuth or oxygen lacunar system are done to understand structural, electrical and magnetic evolution after the sintering.The last part is a study on behaviour of pure phase BFO at low temperature with different form : nanotube, ceramic and single crystal. We analysed electrical (impedance, pyroelectricity, EPR and electrostriction), magnetic (magnetization function of temperature and magnetic field) and structural comportment (X-rays in theta-2theta and grazing incidence, DSC, microRaman and ultrasonic resonance). It reveals that tree temperature show a specific behaviour : 140 and 200 K, which are link by several analysis technical and seems to be a surface transition (skin effect) in BFO, but also 180 K where we found a non constant evolution in the thermal dilatation, and an electrostriction effect.

Avec la demande toujours croissante d'énergie à laquelle l’homme fait face, le photovoltaïque (PV), qui convertit le rayonnement solaire en électricité, a connu ces dernières décennies un développement important. Bien que le marché PV actuel soit principalement dominé par les technologies à base de Si cristallin, la technologie PV à base de couches minces porte toujours l'espoir de contribuer efficacement à l'avenir vis-à-vis de la crise énergétique en raison de son coût beaucoup plus faible et d'une efficacité raisonnable.Les matériaux transparents conducteurs (TCM), principalement des oxydes conducteurs transparents (TCO), sont une composante essentielle dans la plupart des types de cellules solaires à couches minces car ils servent d'électrode de collecte des porteurs photo-générés sur la face avant de la cellule, c’est-à-dire celle face au soleil. Afin d'améliorer l'absorption optique (limitée par l'épaisseur de l'absorbeur) dans des cellules solaires à couches minces, on souhaite souvent que les TCO soient texturés (avec une rugosité de surface significative) de manière à bien diffuser la lumière, et ainsi de présenter des valeurs élevées de facteur de diffusion de la lumière. Ce dernier, que l’on peut appeler facteur de haze, est défini comme le rapport entre la transmittance (respectivement réflectance) diffuse et la transmittance (respectivement réflectance) totale. Plus ce facteur est élevé plus le TCO diffuse la lumière. Par voie de conséquence, la longueur du trajet optique est augmentée et ainsi le piégeage de la lumière dans la cellule solaire est amélioré, donnant lieu à une absorption de lumière plus importante dans les couches actives et augmentant potentiellement le rendement de conversion photovoltaïque des cellules solaires.Dans ce travail, des nano-composites innovants à base de SnO2 dopé au fluor (FTO) en combinaison avec les nanoparticules ZnO, S:TiO2 et Al2O3 ont été développés en utilisant un processus économique et facile constitué de deux étapes. Ces nano-composites à base de FTO présentent une transmittance totale de 70-80% et une résistance de 10-15 Ohm/sq, satisfaisant ainsi aux exigences requises pour des oxydes transparents conducteurs utilisés au sein de dispositifs photovoltaïques. En modifiant la concentration de la suspension de nanoparticules le facteur de haze de ces nano-composites peut être varié, de manière contrôlée, de presque 0% à 80%. Les propriétés morphologiques, structurales, électriques et optiques de ces nano-composites à base de FTO sont étudiées en détail et elles apparaissent étroitement dépendantes des nanoparticules sous-jacentes. Avant de discuter de l'intégration des nano-composites FTO au sein de cellules solaires, des efforts ont également été consacrés à une bonne compréhension de l'interface FTO/TiO2 qui est couramment présente au sein de divers types de cellules solaires à couches minces émergentes telles que les cellules solaires sensibilisées au colorant (DSSCs). Enfin, les nano-composites FTO diffusants ont été intégrés comme électrodes transparentes au sein de différents types de cellules solaires à couches minces et l'effet du facteur de haze sur la performance du dispositif a été étudié.En ajustant correctement le type et la concentration des nanoparticules sous-jacentes, les propriétés des nano-composites à base de FTO peuvent être variées de manière à répondre aux exigences d'électrodes pour une technologie photovoltaïque spécifique. Notre concept de préparation du TCO nano-composite en combinant les TCO et les nanoparticules propose une ligne directrice générale qui conduit à l’élaboration d’électrodes à caractère diffusant variable; permettant ainsi une bonne absorption des photons pour le photovoltaïque en couches minces. / With the increasing demand for energy that human beings are faced with, the photovoltaics (PV) technology which converts solar radiation into electricity has undergone increasingly development. Although the current PV market is mainly dominated by the crystalline Si based technologies, thin film PV still bears the hope to become the solution to the energy crisis in the future due to its much lower cost and reasonable efficiency.Transparent conductive materials (TCMs), mostly transparent conductive oxides (TCOs), are an essential component in most types of thin film solar cells as the current-collecting electrode on the sun-facing side of the cell. In order to improve the optical absorption (which is restricted by the limited absorber thickness) in thin film solar cells, the TCOs are often desired to be textured (with significant surface roughness) to show high values of haze factor. Haze factor is defined as the ratio of the diffuse transmittance/reflectance to the total transmittance/reflectance. The hazier a TCO is (i.e. with higher haze factor), the more light it scatters. As a consequence, the optical path length is increased and thus the light trapping in the solar cell is improved, giving rise to higher light absorption in the active layers and photon-to-current conversion efficiency of the solar cells.In this work, innovative nanocomposites of fluorine doped SnO2 (FTO) in combination with ZnO, S:TiO2 and Al2O3 nanoparticles have been developed using an economic and facile 2-step process. These FTO nanocomposites exhibit 70-80% total transmittance and 10-15 Ohm/sq sheet resistance, satisfying the basic requirements as transparent conductive oxides used in photovoltaics devices. By changing the nanoparticle suspension concentration, the haze factor of these nanocomposites can be varied, in a controlled way, from almost 0% up to 80%. The morphological, structural, electrical, and optical properties of these FTO nanocomposites are investigated in great details and are found to be closely related to the underlying nanoparticles. Before discussing the integration of the FTO nanocomposites into real solar cell devices, efforts have also been made to shed some light on the understanding of FTO/TiO2 interface commonly adopted in various types of emerging thin film solar cells such as dye sensitized solar cells (DSSCs). Finally, the hazy FTO nanocomposites have been used as transparent electrodes in different types of thin film solar cells and the effect of haze factor on the device performance has been examined.By properly tuning the type and concentration of the underlying nanoparticles, the properties of the FTO nanocomposites can be tuned to meet the electrode requirement for specific photovoltaic technology. Our concept of preparing TCO nanocomposite by combining TCOs and nanoparticles provides a general guideline to design hazy electrodes as light management structures in thin film photovoltaics.

Orientador: Marlene Cristina Alves / Banca: Hélio Ricardo Silva / Banca: Carlos Roberto Espindola / Resumo: O biossólido é um composto passível de utilização agronômica, sendo fonte de nutrientes para as culturas e condicionador de solo. Neste sentido, desenvolveu-se um trabalho que teve por escopo estudar a influência da reaplicação de doses de biossólido na recuperação de atributos físicos e químicos do solo e no desenvolvimento da cultura do eucalipto e da braquiária, num Latossolo Vermelho degradado. O estudo foi realizado cinco meses após a reaplicação do biossólido, numa área em recuperação cultivada há seis anos com eucalipto e braquiária. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com seis tratamentos e quatro repetições, sendo: Solo cultivado com eucalipto e braquiária sem adição de insumos; Solo cultivado com eucalipto e braquiária com adubação mineral; Solo cultivado com eucalipto e braquiária com reaplicação de 4,64 Mg ha-1 (base seca) de biossólido; Solo cultivado com eucalipto e braquiária com reaplicação de 9,28 Mg ha-1 (base seca) de biossólido; Solo exposto (sem qualquer cultivo ou adubação); Solo com vegetação natural de Cerrado. Estudou-se nas camadas do solo de 0,00- 0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20 e de 0,20-0,40 m, os atributos físicos: macroporosidade; microporosidade; porosidade total e a densidade do solo. Para os atributos químicos nas mesmas camadas os teores de: P, MO, pH, K, Ca, Mg, H+Al, SB, CTC e V%. Já para a cultura do eucalipto estudou-se a altura média de plantas e o diâmetro a altura do Peito (DAP) e na braquiária a massa fresca e seca. Verificou-se que a replicação do biossólido está recuperando o solo tanto em relação aos atributos físicos como químicos, sobretudo nas camadas mais superficiais, e que a maior dose influencia no desenvolvimento do eucalipto. Não foi constatada diferença significativa entre médias dos tratamentos para recuperação do solo da matéria... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The sludge is a compound capable of agricultural use, a source of nutrients for crops and soil conditioner. In this sense, has developed a work which objective on studying the influence of reapplication of biosolids in the recovery of physical and chemical properties of soil and the development of culture of eucalyptus and grass in a degraded Oxisol. The work was conducted five months after the biosolids re-application in a recovery area cultivated for six years under eucalyptus and pasture. The experimental design was randomized blocks with six treatments and four replications, with: Solo under eucalyptus and pasture with no added inputs, soil under eucalyptus and pasture with mineral fertilization, soil under eucalyptus and pasture with reapplication of 4.64 Mg ha-1 (on dry basis) of sludge, soil under eucalyptus and pasture with reapplication of 9.28 Mg ha-1 (on dry basis) of sludge, soil exposed (without any cultivation or fertilization), soil with Savannah vegetation. Was studied in soil layers of 0.00-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m, the physical attributes: macroporosity, microporosity; porosity and soil bulk density. For the chemical in the same layers of levels: P, organic matter, pH, K, Ca,Mg, H+Al, SB, CEC and V%. As for the cultivation of eucalyptus studied the average plant height and diameter at breast height (DBH) and the grass fresh and dry. It was found that replication of the sludge is regaining ground in relation to both physical and chemical properties, especially in the surface layers, and the highest dose influences the plantations development. There was no significant difference between treatment means for soil recovery of fresh and dry grass, after reapplication of biosolids / Mestre

Nos últimos anos o interesse pelo estudo da Terra Preta de Índio (TPI) tem aumentado em razão das suas características únicas em relação aos solos normalmente encontrados na região, como sua maior fertilidade natural. Diversos estudos relatam que a presença do chamado carbono pirogênico na composição das TPIs é a responsável por esta superioridade, entretanto ainda não se sabe se este afeta as propriedades físicas dos solos de TPI. Esta pesquisa tem como objetivo comparar o comportamento de propriedades físico-hídricas de solos antrópicos (Terra Preta de Índio) com um solo adjacente por meio da determinação de suas propriedades físicas, e verificar a distribuição do carbono pirogênico entre os diferentes compartimentos da matéria orgânica em solos de TPI e adjacentes. Para este estudo foram coletadas amostras indeformadas em anéis volumétricos e blocos em uma área de TPI e adjacente. As áreas estão localizadas na Floresta Nacional de Caxiuanã, estado do Pará. As propriedades físicas analisadas foram textura, porosidade total, macro e microporosidade, curva de retenção da água no solo, condutividade hidráulica saturada, permeabilidade do solo ao ar e estabilidade de agregados. Para verificar o comportamento da matéria orgânica foi realizado o fracionamento físico, onde foram analisados a distribuição do carbono total e pirogênico nas diferentes frações da matéria orgânica. Verificou-se diferença nas duas áreas quanto às propriedades físicas porosidade total, macro e microporosidade, condutividade hidráulica do solo (Ksat), permeabilidade do solo ao ar (Ka), e retenção de água no solo, entretanto não foi possível verificar diferenças na estabilidade de agregados entre as duas áreas. A distribuição da matéria orgânica nas diferentes frações do solo foi distinta nas duas áreas, onde verificou-se que na área de TPI o C no solo foi predominante na fração macroagregados, enquanto que na área adjacente o carbono se localizou em maior quantidade na fração microagregados. Os valores de carbono pirogênico foram maiores na área de TPI do que na área adjacente, demostrando que a matéria orgânica das TPIs apresenta uma composição diferenciada, modificando o comportamento das propriedades físicas dos solos. / In recent years the interest in the study of Terra Preta de Indio or Amazonian Dark Earths (TPI) has increased, especially because of its unique characteristics when related to typical soils of the region, as its higher natural fertility. Several studies have reported that the presence of so-called pyrogenic carbon in its composition is responsible for this superiority, however it is not known if it affects the physical properties of TPI soils. This research aims to compare the behavior of physical and hydraulic properties of anthropic soils (Terra Preta de Indio) to an adjacent soil by determining its physical properties, and evaluating the distribution of the pyrogenic carbon between the different compartments of organic matter for both soils. For this study, undisturbed soil samples were collected in volumetric cylinders and blocks from a TPI and adjacent area. The areas are located in Caxiuanã National Forest, state of Pará, Brazil. The analyzed physical properties were texture, porosity, macro and microporosity, soil water retention curve, soil saturated hydraulic conductivity, soil permeability to air and aggregate stability. A physical fractionation was performed to verify the behavior of organic matter, which analyzed the distribution of the total and pyrogenic carbon in the different fractions of organic matter. There were difference in the two areas regarding the physical properties as total porosity, macro and microporosity, soil hydraulic conductivity (Ksat), air permeability to soil (Ka), and soil water retention, however it was not possible to see differences in stability aggregates between the two areas. The distribution of organic matter in different soil fractions was different in the two areas, where it was found that in the TPI area, soil carbon was prevalent in the macroaggregates fraction, while the adjacent area had larger amounts in the microaggregates fraction. The values for pyrogenic carbon were higher in the TPI area, showing that the organic matter of TPIs has a different composition which modifies the behavior of physical properties in the soil.