Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2009. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-09-04T20:16:38Z No. of bitstreams: 1 20090708- dissertaojefersonpiccin.pdf: 1210293 bytes, checksum: 85497c428ae6de8e628041a39db023e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-09-22T17:13:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 20090708- dissertaojefersonpiccin.pdf: 1210293 bytes, checksum: 85497c428ae6de8e628041a39db023e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-22T17:13:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 20090708- dissertaojefersonpiccin.pdf: 1210293 bytes, checksum: 85497c428ae6de8e628041a39db023e5 (MD5) Previous issue date: 2009 / Uma preocupação das indústrias de alimentos atualmente, diz respeito à geração de resíduos provenientes do processamento das matérias-primas. Estudos têm sido realizados no sentido de encontrar um destino adequado para os resíduos gerados pelas indústrias, de modo que as agressões ao meio ambiente sejam cada vez mais reduzidas. Neste contexto, a utilização de quitina, substância encontrada nos exoesqueletos de insetos, carapaças de crustáceos e parede celular de fungos, para a produção de quitosana vem sendo estudada há vários anos. O objetivo do presente trabalho consistiu no estudo do processo de obtenção da quitosana a partir de resíduos de camarão e sua aplicação como adsorvente do corante alimentício FD&C Vermelho n° 40, através da construção das isotermas de equilíbrio, cinética de adsorção, determinação dos parâmetros termodinâmicos, verificação da natureza e dos mecanismos do processo de adsorção. As análises de erro demonstraram que o modelo de isoterma de Langmuir foi mais apropriado para descrever os dados experimentais, sendo que a máxima adsorção na monocamada observada quando o pH de equilíbrio foi de 6,6, temperatura 35°C, tamanho de partícula de 0,10±0,02 mm, e grau de desacetilação 84±3% foi de 529 mg g-1. Valores negativos da entalpia (-112,7 kJ mol-1), entropia (-0,338 kJ mol-1 K-1) e Energia livre de Gibbs (-15,6 a 1,0 kJ mol-1) demonstraram que o processo de adsorção é exotérmico, espontâneo, favorável, e que a desordem do sistema diminui durante o processo de adsorção. O modelo cinético de Elovich e modelo de pseudo-segunda ordem foram os mais adequados para descrever as cinéticas de adsorção, sendo que a difusão no interior da partícula, na maioria dos casos, é o mecanismo que controla o processo de adsorção. Em condições ácidas (pH = 5,7) mais de 90% da capacidade de adsorção foi atingida em menos de 20 min. Nestas condições foi observado que a natureza do processo de adsorção é química, devido às interações entre os grupamentos aminas protonados da quitosana e o grupo sulfonado do corante. Estes resultados demonstraram que a quitosana é um promissor adsorvente de corantes alimentícios, em especial o corante alimentício FD&C Vermelho n° 40. / A current foods industries concern says respect at wastes generation of the raw materials processing. Studies are being accomplished in the sense of finding an appropriate destiny for the industrial wastes, for the environments aggressions reduction. Therefore, the use of chitin, substance found in the exoskeletons of insects, shells of crustaceans, and fungal cell walls, for chitosan production has been studied at various years. The aim of the present work was the study of production process of chitosan from shrimp wastes and your application in the adsorption of food dye FD&C Red n° 40, through the techniques of equilibrium isotherm and adsorption kinetic, determination of the thermodynamic parameters, verification of the nature and mechanisms of the adsorption process. Error analysis demonstrated that the Langmuir isotherm model was most appropriate for describing the experimental data, and the maximum monolayer adsorption value has been found to be 529 mg g-1, at pH 6.6, temperature 35°C, particle size range 0.10±0.02 mm, and deacetylation degree 84±3%. Negative enthalpy (-112.7 kJ mol-1), entropy (-0.338 kJ mol-1 K-1) and Gibbs free energy (-15.6 to 1.0 kJ mol-1) values demonstrated that the adsorption process is exothermic, spontaneous, favorable, and that randomness of the system decreases during the adsorption process. The Elovich and pseudo-second order kinetics models were most appropriate to describe the adsorption kinetics, and the intraparticle diffusion, in most of the cases, was adsorption mechanism that control the process. In acid conditions (pH = 5.7) more than 90% of the adsorption capacity were reached in less than 20 min. In these conditions was observed that the chemical adsorption process nature, due the interactions between the chitosan protonated amino group and the dye sulphonic group. These results demonstrated that the chitosan is a promising adsorbent of food dyes, especially the food dye FD&C Red n° 40.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-04-12T22:36:13Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Dayane de Melo Barros.pdf: 1231916 bytes, checksum: 9b15fc3fb55f8280485e0577bf818480 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T22:36:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Dayane de Melo Barros.pdf: 1231916 bytes, checksum: 9b15fc3fb55f8280485e0577bf818480 (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / CAPES / O queijo de coalho é um produto lácteo típico da região Nordeste que comumente não dispõe de segurança sanitária, sendo referido como um veículo de Staphylococcus aureus. Objetivou-se com esse estudo avaliar a influência da quitosana como cobertura e incorporada em queijo de coalho sob a viabilidade de Staphylococcus aureus e controle de qualidade. Para tanto, foram produzidos queijos de coalho com quitosana em cobertura e adicionada à massa nas concentrações 5mg/mL, 10mg/mL e 15mg/mL e 1mg/g, 2mg/g e 4mg/g, respectivamente. Produtos sem quitosana (C) e com ácido acético 1% (CA) foram usados como controles. A capacidade de inibição bacteriana da quitosana foi avaliada comparando-se a contagem de células viáveis de Staphylococcus aureus (ATCC 6538) em cada tratamento, no decorrer de cinco intervalos de tempo (0, 4, 8, 12 e 16 dias de armazenamento), com a contagem inicial e amostras controles. Avaliou-se o teor de umidade e gordura do produto elaborado. Análises sensoriais (teste de aceitação, comparação pareada e intenção de compra) e de estabilidade de prateleira (0, 10 e 20 dias de armazenamento) através de análises microbiológicas (indicadores de qualidade) e físico-químicas (pH, acidez e atividadade de água) foram conduzidas com as amostras controles e tratadas com quitosana nas concentrações antibacterianas mais eficientes. As análises de perfil do consumidor e sensoriais foram realizadas com 100 consumidores. Verificou-se atividade antimicrobiana de quitosana como cobertura e adicionada à massa, de modo que as concentrações mais elevadas, 15mg/mL e 4mg/g, potencializaram a inibição do crescimento de Staphylococcus aureus, atingindo reduções de 3,04 Log UFC/g e 3,22 Log UFC/g na taxa de crescimento, respectivamente, quando comparados ao controle (C). O teor de umidade e gordura dos produtos atenderam aos padrões regulamentares. Quanto à estabilidade de prateleira, as amostras avaliadas atenderam os limites microbiológicos regulamentares e apresentaram alterações físico-químicas aceitáveis. No perfil do consumidor, verificou-se maiores frequências para consumo de queijo de coalho em duas ou mais vezes por semana, por hábito, comercializados em supermercados ou mercados, e embalados sem vácuo. Na aceitação sensorial, as notas corresponderam aos termos hedônicos entre gostei ligeiramente e gostei muitíssimo, verificando-se melhoria na textura dos produtos com quitosana incorporada. Valores de aceitabilidade foram maior que 70,00%, exceto no quesito sabor dos produtos com quitosana em cobertura, com 68,30%. Houve maior preferência para os produtos com quitosana incorporada. Na intenção de compra, mais de 50,00% dos provadores afirmaram comprar os produtos com quitosana. Conclui-se que a aplicação do biopolímero quitosana é uma alternativa favorável de viabilidade comercial e na conservação do queijo de coalho. / The coalho-type cheese is a dairy product typical of the Northeastern region that commonly lacks sanitary security and is referred to as a Staphylococcus aureus vehicle. The objective of this study was to evaluate the influence of chitosan as a coating and incorporated in coalho-type cheese under the viability of Staphylococcus aureus and quality control. For this purpose, coalho-type cheeses with chitosan were added to the dough at 5mg/mL, 10mg/mL and 15mg/mL and 1mg/g, 2mg/g and 4mg/g, respectively. Products without chitosan (C) and 1% acetic acid (CA) were used as controls. The ability of bacterial inhibition of chitosan was evaluated by comparing the viable cell count of Staphylococcus aureus (ATCC 6538) in each treatment over five time intervals (0, 4, 8, 12 and 16 days of storage) with the initial count and control samples. The moisture and fat content of the processed product was evaluated. Sensory analyzes (acceptance test, paired comparison and purchase intention) and shelf stability (0, 10 and 20 days of storage) were analyzed by microbiological (quality indicators) and physico-chemical analyzes (pH, acidity and water activity). Conducted with the control and chitosan treated samples at the most efficient antibacterial concentrations. The consumer profile and sensorial analyzes were performed with 100 consumers. Chitosan antimicrobial activity was observed as a coating and added to the mass, so that the higher concentrations, 15mg/mL and 4mg/g, potentiated the inhibition of Staphylococcus aureus growth, reaching reductions of 3.04 Log CFU/g and 3.22 Log CFU/g in the growth rate, respectively, when compared to the control (C). The moisture and fat content of the products met regulatory standards. Regarding shelf stability, the samples evaluated met the regulatory microbiological limits and presented acceptable physicochemical alterations. In the consumer profile, there were higher frequencies for rennet cheese consumption two or more times per week, per habit, marketed in supermarkets or markets, and packed without vacuum. In the sensorial acceptance, the notes corresponded to the hedonic terms between I liked it slightly and I liked it very much, being verified improvement in the texture of the products with incorporated chitosan. Acceptability values were higher than 70.00%, except in the taste aspect of products with chitosan in coverage, with 68.30%. There was a higher preference for products with incorporated chitosan. In the intention to buy, more than 50.00% of the tasters affirmed to buy the products with chitosan. It is concluded that the application of the chitosan biopolymer is a favorable alternative for commercial viability and the conservation of coalho-type cheese.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:05:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4599_1.pdf: 10020372 bytes, checksum: 40b3bc7f39116d1a5c2b645bac827b23 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Investigações foram feitas no sentido de verificar o comportamento morfológico e bioquímico de Cunninghamella elegans Lendner UCP 542 no meio de cultura contendo diferentes níveis de salinidade e concentrações de glicose e de sacarose. C. elegans foi isolada do sedimento de mangues do Município de Rio Formoso, Pernambuco, Brasil. Uma curva de crescimento foi estabelecida em função da biomassa, do consumo de glicose e pH, em meio Hesseltine & Anderson (1957) com glicose a 2, 4 e 6%. Em função do planejamento fatorial o crescimento micelial de C. elegans foi observado e foram analisados o consumo de glicose, sacarose, NaCl e variação do pH no meio. As análises morfológicas foram realizadas acompanhando as alterações na forma dos esporângíolos, presença ou ausência de clamidósporos utilizando microscópia de luz. Observouse que as condições com elevadas taxas de NaCl aumentaram o número de clamidósporos, reduziram a quantidade e alteraram a forma dos esporangíolos. A massa micelial obtida foi submetida ao processo de extração de quitina e quitosana realizado através do tratamento álcali-ácido e o seu líquido metabólico submetido à determinação do consumo de carboidratos totais. Os resultados obtidos pelo planejamento fatorial demonstraram que as condições do meio com (1, 2,5 e 4%) NaCl não impedem o desenvolvimento do microrganismo nem o consumo das fontes de carbono e em presença de 2,5 a 4% NaCl e a quantidade de esporangíolos globosos diminui. Os resultados obtidos para quitina foram 41,5% na condição 2 (glicose 4g/L, sacarose 1g/L e NaCl 1%). Entretanto na condição 8 (glicose 4g/L, sacarose 2g/L e NaCl 4%), a quitosana atingiu valores de até 18,3%. Esses resultados demonstram que a 4% de NaCl e altas concentrações de glicose ocorre uma diminuição da quitina e um aumento da quitosana. A sacarose não produz efeitos semelhantes. Os resultados obtidos são promissores para a produção dos co-polímeros quitina e quitosana

Orientador: Fernanda Paula Collares Queiroz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T11:55:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_AngelaMoraes_D.pdf: 4341295 bytes, checksum: a6815c55cbc9aed051c39caf022ef41c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidos nanocompósitos de amido de milho, gelatina, isolado protéico de soja, quitosana e argila montmorilonita para aplicação em embalagens alimentícias. Para avaliar o efeito da concentração de argila montmorilonita sódica (MMT) e isolado protéico de soja (IPS) nas propriedades mecânicas e de barreira de nanocompósitos de amido de milho e gelatina foi adotado um delineamento composto central rotacional 22, incluindo os quatro pontos axiais e quatro pontos centrais, resultando em 12 experimentos, aplicável à metodologia de superfície de resposta. O único parâmetro que exerceu influência aumentando a resistência à tração dos nanocompósitos, foi a concentração de MMT (L), cuja resistência média à tração foi de 70,63 MPa. O alongamento dos filmes, por sua vez, foi influenciado pela concentração de IPS, atingindo valo médio de 6,64%. A permeabilidade ao vapor de água, encontrada para os nanocompósitos, foi de 9,92 gmm/m2dkPa, enquanto que o parâmetro que exerceu maior influência na solubilidade (18,61%) dos mesmos foi à concentração de MMT. Com relação à opacidade os filmes apresentaram valores entre 4,81 e 28,98%. Pelas técnicas de difração de raios-X e microscopia eletrônica de transmissão, foi verificada a formação de estrutura intercalada e esfoliada dos nanocompósitos. Ensaios preliminares mostraram que pelo método utilizado na elaboração dos filmes, não foi possível obter nanocompósitos de amido de milho, gelatina, IPS, quitosana e MMT. Desta forma, foram elaborados nanocompósitos de amido de milho, gelatina, quitosana e argila montmorilonita sódica, avaliando-se diferentes concentrações dos dois últimos componentes pelo uso de um delineamento composto central rotacional 22, incluindo os quatro pontos axiais e quatro pontos centrais, resultando em 12 experimentos. Verificou-se que com o aumento da concentração de MMT houve uma diminuição na resistência mecânica e alongamento dos filmes. A formulação que apresentou maior resistência à tração (78,27 MPa) e alongamento (5,83%) continha 1,09% de quitosana e 1,5% de MMT, em relação à massa total de gelatina e amido. O valor médio da permeabilidade ao vapor de água dos nanocompósitos investigados foi de 10,85 gmm/m2dkPa. Com o aumento da concentração de quitosana e MMT houve uma diminuição na solubilidade dos filmes, sendo o valor médio encontrado de 15,04%. Pela técnica de difração de raios-X, observou-se que, com o aumento da concentração de argila, a estrutura dos filmes tornou-se amorfa. As micrografias obtidas pela microscopia eletrônica de transmissão confirmaram a formação de estrutura intercalada/esfoliada da argila. Este estudo mostrou que as propriedades funcionais dos nanocompósitos de amido de milho e gelatina podem ser modificadas pela variação na concentração de MMT, IPS e quitosana, tornando promissora a utilização destes materiais para embalagem / Abstract: Nanocomposites of maize starch, gelatin, soy protein isolate, chitosan and montmorillonite clay were developed for application in food packaging. To evaluate the effect of the sodium montmorillonite clay (MMT) and soy protein isolate (IPS) concentration in the mechanical properties and in the barrier of nanocomposites of maize starch and gelatin, it was adopted a rotational central composed delineation 22, including the four axial points and four central points, resulting in 12 experiments, applicable to the response surface methodology. The only parameter that exerted influence increasing the tensile strength of the nanocomposites, was the MMT (L) concentration, which average resistance to the traction was 70,63 MPa. The films elongation was influenced by the IPS concentration, having reached average value of 6,64%. The water vapor permeability, found for the nanocomposites, was 9,92 gmm/m2dkPa, while the parameter that exerted greater influence in the solubility (18.61%) of the same ones was the MMT concentration. Regarding to the haze, the films presented values between 4,81 and 28,98%. By the X-ray diffraction techniques and electronic microscopy of transmission, it was verified the formation of intercalated and exfoliated structure of the nanocomposites. Preliminary analyzes had shown that by the method used in the elaboration of the films, it was not possible to get nanocomposites of maize starch, gelatin, IPS, chitosan and MMT. Therefore, nanocomposites of starch of maize, gelatin, chitosan and montmorillonite sodium clay had been elaborated, evaluating different concentrations of the last two components through the use of a rotational central composite design 22, including the four axial points and four central points, resulting in 12 experiments. It was verified that with the increase of the MMT concentration there was a reduction in the mechanical resistance and elongation of the films. The formularization that presented a greater tensile strength (78,27 MPa) and elongation (5.83%) contained 1.09% of chitosan and 1.5% of MMT, in relation to the total mass of gelatin and starch. The average value of the water vapor permeability of the investigated nanocomposites was 10,85 gmm/m2dkPa. With the increase of the chitosan and MMT concentration there was a reduction in the solubility of the films, resulting in a average value of 15,04%. By the X-ray diffraction techniques, it was observed that, with the increase of the clay concentration, the structure of the films became amorphous. The micrographs obtained by the electronic microscopy of transmission confirmed the formation of intercalated/exfoliated structure of the clay. This study showed that the functional properties of the nanocomposites of maize starch and gelatin can be modified by the variation in the concentration of MMT, IPS and chitosan, becoming promising the use of these materials for packing / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Ângela Maria Moraes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T04:16:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Girata_AnaKelly_M.pdf: 3155026 bytes, checksum: c60ce299846f01bde6490d2ea47e303f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A quitosana é um polissacarídeo obtido pela desacetilação da quitina e o alginato, um biopolímero extraído de algas. Ambos são atóxicos, biocompatíveis e facilitam a cicatrização de feridas. Por estas razões, podem ser empregados para a produção de curativos para o tratamento de lesões de pele. Além disso, muitos curativos têm incorporado compostos contendo prata para a prevenção e o controle de infecções bacterianas. Diante disso, este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de metodologia de produção de membranas constituídas por quitosana e alginato contendo um agente antimicrobiano à base de prata estabilizada (AlphaSan® RC2000) para aplicação na terapia de lesões de pele. As membranas produzidas foram caracterizadas quanto à morfologia de superfície, à espessura, à absorção de fluidos, à perda de massa quando em contato com diferentes fluidos, à capacidade de drenagem de água, à resistência mecânica, à citotoxicidade a fibroblastos, ao desempenho quanto à atividade antimicrobiana, à sensibilidade e irritabilidade dérmica. Os resultados mostraram que o aumento da quantidade de fármaco causa o aumento da opacidade e da espessura das membranas. A eficiência de incorporação do AlphaSan® RC2000 foi de até 99%. As membranas contendo o agente antimicrobiano foram capazes de absorver de 15 g a 42,3 g de fluido por grama de membrana. A maior perda de massa das membranas ocorreu em água e correspondeu a 27,5% em um intervalo de 168 horas. Para a capacidade de drenagem foram obtidos valores na faixa de 4.458 a 7.198g/m2dia. Os valores de resistência à tração variaram de 2 a 9 MPa. As membranas apresentaram eficácia contra Pseudomonas aeruginosa e Staphylococus aureus, citotoxicidade in vitro moderada a fibroblastos e foram classificadas como não irritantes e não sensibilizantes. As membranas foram capazes de liberar até 100% de prata presente em sua estrutura em 168h. O modelo que melhor se ajustou ao perfil de liberação foi o que combinou o modelo de cinética de primeira ordem e o de Lei das Potências. Diante desses resultados sugere-se que as membranas de quitosana-alginato obtidas apresentam bom potencial de uso como curativos na terapia de lesões de pele / Abstract: Chitosan is a polysaccharide obtained by deacetylation of chitin and alginate is a polymer extracted from algae. Both are nontoxic, biocompatible and facilitate wound healing. Because of these characteristics, these compounds can be employed for the production of dressings to treat skin lesions. Moreover, many dressings incorporate in their composition compounds containing silver, to prevent and control bacterial infections. Thus, this study aimed at developing a methodology for the production of membranes composed of the polysaccharides chitosan and alginate containing an antimicrobial agent based on stabilized silver (AlphaSan® RC2000) for application in the therapy of skin lesions. The produced membranes were characterized for surface morphology, thickness, absorption of fluids, mass loss in different fluids, water drainage capacity, mechanical resistance, cytotoxicity to fibroblasts and performance regarding antimicrobial activity. The attained results showed that increasing the amount of drug, the membranes became more opaque and thicker. The efficiency of incorporation of AlphaSan® RC2000 was up to 99%. The membranes containing the antimicrobial agent were able to absorb from 15 g to 42.3 g of fluid per gram of membrane. The highest membrane mass loss occurred in water and was correspondent to 27.5% in 168 hours. The water drainage capacity decreased as the concentration of the antimicrobial compound was increased, and values in the range of 4,458 to 7,198g/m2day were obtained. The values of tensile strength ranged from 2 to 9 MPa. The membranes showed efficacy against Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus, moderate in vitro cytotoxicity to fibroblasts and were classified as non-irritating and non-sensitizing. The membranes containing the drug were able to release up to 100% of the silver present in its structure in 168h. The model that best fitted the drug release profile consisted of a combination of a first-order kinetic model and of a Power Law model. These results suggest that the alginate-chitosan membranes obtained have good potential to be used as a curative in the therapy of skin lesions / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Angela Maria Moraes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T05:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dallan_PaulaRulfMarreco_D.pdf: 8244755 bytes, checksum: 6daf189fe9255ded7946b05fde2994d7 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A quitosana é um polissacarídeo atóxico, biocompatível e biodegradável, que possui propriedades antimicrobiana e cicatrizante e, em decorrência destas propriedades, apresenta grande potencial de uso na confecção de biomateriais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi a realização de um estudo sistemático quanto à influência da concentração da solução de partida de quitosana no custo e nas características físicas (morfologia, espessura, grau de hidratação e cristalinidade), mecânicas (resistência mecânica e ductilidade) e biológicas (resistência à degradação enzimática, adesão e proliferação celular) de membranas densas de quitosana para uso no tratamento de queimaduras, bem como quanto ao efeito da substituição de parte da quitosana utilizada na formulação dos materiais por quitina e/ou glicerol. A influência da técnica de esterilização nas características das membranas sintetizadas (morfologia, espessura, propriedades mecânicas e citotoxicidade) foi avaliada utilizando-se três diferentes agentes de esterilização (etanol a 70%, óxido de etileno e radiação gama). O óxido de etileno foi aquele que apresentou os resultados mais promissores em termos de manutenção das características iniciais dos biomateriais sintetizados, sendo, portanto, selecionado como o agente de esterilização das membranas de quitosana obtidas ao longo do desenvolvimento deste trabalho. O estudo sistemático das características das membranas densas de quitosana contendo quitina e/ou glicerol em suas composições mostrou que o uso de uma solução de quitosana mais concentrada (2,5% m/m) eleva o custo das membranas, mas, em contrapartida, confere a estes materiais, maior espessura no estado úmido, resistência mecânica e ductilidade além de dificultar a degradação dos mesmos quando em presença da enzima lisozima, característica esta importante quando do uso destes materiais como curativos temporários não biodegradáveis. A substituição de parte da quitosana por quitina permite a obtenção de membranas de menor custo, porém com capacidade de absorção de líquidos e propriedades mecânicas inferiores às observadas para as membranas formadas exclusivamente por quitosana. Tal substituição promove ainda aumento da espessura (seca e úmida) dos materiais bem como redução na cristalinidade dos mesmos, além de torná-los mais susceptíveis à ação da lisozima. Assim como quando da substituição por quitina, o uso do glicerol reduz o custo das membranas bem como a espessura úmida, a cristalinidade e o tempo de degradação das mesmas quando em presença da lisozima. Nenhuma das composições sintetizadas mostrou-se favorável à adesão de células Vero em suas superfícies. A análise global dos resultados indicou que a maioria das composições apresentou características adequadas para utilização como curativos temporários não biodegradáveis sendo as membranas compostas somente por quitosana e obtidas a partir de uma solução a 2,5%, aquelas que mostraram os resultados mais promissores de uso para esta finalidade. Ensaios complementares de determinação da permeabilidade destes materiais ao vapor d¿água e ao oxigênio mostraram que os mesmos apresentavam valor adequado quanto à passagem do vapor d¿água, porém comportamento aquém do desejado quanto à passagem do oxigênio. Para suprir tal deficiência, membranas de quitosana do tipo densas de menor espessura e membranas do tipo porosas foram sintetizadas, porém, apenas a porosidade apresentou influência na propriedade em estudo. Palavras-chave: quitosana, quitina, glicerol, biomaterial, membrana, curativo, queimadura / Abstract: Chitosan is an atoxic, biocompatible and biodegradable polysaccharide with bacteriostatic and healing properties showing potential use in biomaterial synthesis. In this context, the aim of this work was to study the effects induced by chitosan solution concentration and by chitin and glycerol incorporation in the total raw material cost, physical (morphology, thickness, cristallinity and swelling ratio), mechanical (tensile strength and percentage of strain at break) and biological properties (resistance to enzymatic degradation, cell adhesion and proliferation) of dense chitosan membranes with potential use as burn dressings. The influence of sterilization technique on the chitosan membrane characteristics (morphology, thickness, mechanical properties and cytotoxicity) was evaluated using three different sterilization agents (70% ethanol, ethylene oxide and gamma radiation). According to the results obtained, ethylene oxide was considered the most adequate agent to sterilize chitosan membranes since it kept their starting characteristics having been chosen as the sterilizing agent of the biomaterials obtained in this work. The systematic study concerning the effects induced by chitosan solution concentration and by chitin and glycerol incorporation on dense chitosan membranes showed that the use of the most concentrated chitosan solution (2.5% w/w) increases the biomaterials cost but improves the membranes wet thickness, mechanical resistance and ductility, and reduces the degradation degree of the materials after two months of exposure to lysozyme, an important characteristic for biomaterials used as temporary non-biodegradable burn dressings. Chitin incorporation reduces the membranes cost but decreases their swelling ratio and mechanical properties if compared to the membranes composed exclusively by chitosan. Such incorporation also promotes an increase in membranes thickness (dry and wet), reduction in their cristallinity as well as an increase in the materials degradability after exposure to lysozyme. Glycerol incorporation reduces the membranes cost, wet thickness and cristallinity and increases the membranes degradability after exposure to lysozyme. Strong cell adhesion was not observed in any of the tested membrane formulations. The overall results indicate that the majority of the prepared membranes meet the performance requirements of temporary non-biodegradable burn dressings and the membranes composed exclusively by chitosan obtained using the most concentrated chitosan solution showed the most appropriated results for this application. Despite showing adequate characteristics concerning the water vapor permeability, this formulation did not present high enough oxygen permeability. To overcome this drawback, dense chitosan membranes with lower thickness and porous chitosan membranes were produced but only the porosity has effectively shown influence in this property / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Cesar Costapinto Santana, Marisa Masumi Beppu / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T05:42:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_MarcoAntonio_D.pdf: 1417582 bytes, checksum: 10045a785cc6ab8b5ff6c19e8efd00d0 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho foram produzidas microesferas de quitosana com tamanho controlado e porosidade influenciada pela técnica de atomização e coagulação. As condições de produção foram definidas pelo planejamento de experimentos. As microesferas obtidas foram modificadas quimicamente com anidrido acético, epicloridrina e glutaraldeído com objetivos de melhorar suas características iniciais de resistência e estabilidade. As possibilidades de uso apresentadas por essas matrizes se devem ao reconhecimento observado entre adsorbato e adsorvente e à realização de modificações químicas e estruturais. Após essas modificações as microesferas obtidas foram analisadas quanto às suas propriedades estruturais, capacidade de adsorção e dessorção. As microesferas foram utilizadas em sistemas de adsorção em banho finito e coluna de leito fixo. Os adsorbatos utilizados foram as proteínas BSA, lisozima e um concentrado protéico (condição real) obtido do soro do leite. As proteínas BSA e lisozima apresentam pontos isoelétricos distintos de 4,8 e 11, respectivamente, permitindo assim avaliar o sistema adsorvente-adsorbato pelas isotermas de adsorção, cinética de equilíbrio, capacidade de dessorção e regeneração dos adsorventes, em condições distintas de pH. O modelo de Langmuir descreveu bem os valores de adsorção obtidos experimentalmente. As capacidades máximas de adsorção para as proteínas BSA e lisozima foram de 9,24 mg/g e 11,95 mg/g, respectivamente, utilizando as microesferas de quitosana reticuladas com glutaraldeído. Os maiores valores de adsorção foram encontrados próximos aos pontos isoelétricos, mostrando que as interações eletrostáticas, fundamentais para o processo em toda a faixa de pH estudada, não estão agindo isoladamente no sistema. Comparando-se os métodos de tanque agitado e coluna de leito fixo foi possível observar diminuição significativa na adsorção e dessorção da solução artificial de proteínas do primeiro para o segundo método. Esses resultados podem ser explicados por limitações no tamanho da coluna do leito, tempo de residência e conseqüentemente pela baixa transferência de massa. Com um extrato real ocorreu diminuição, mais significativa ainda, da capacidade de adsorção quando comparado com a solução artificial de proteínas. Estes resultados refletem a complexidade das interações e a existência de competição pelos sítios de adsorção da superfície interna e externa das microesferas de quitosana reticuladas com glutaraldeído. Essa competição ocorre possivelmente entre as proteínas do extrato e outros grupos moleculares / Abstract: This work is concerned with production of chitosan microspheres with sizes controlled and porosity influenced by spraying and coagulation process. The production conditions were defined through experimental planning. The microspheres were modified chemically with glutaraldehyde, epichlorohydrin and acetic anhydride in order to improve its initial characteristics of resistance and stability. The possibilities of use exhibited by these matrices are due to recognition adsorbate-adsorbent and the accomplishments these chemical and structural modifications. Soon after the gotten microspheres their structural, adsorption and dessorption properties were analyzed. The microspheres were used in adsorption system in two methods: stirred tank and fixed bed. The adsorbates used were the BSA and lysozyme proteins and a proteinic extract from milk serum. The BSA and lysozyme proteins have different isoeletric points, 4.8 and 11, respectively. This allowed study the adsorbent­absorbate system by adsorption isotherms, equilibrium kinetics, dessorption capability and regeneration of adsorbents, in different conditions of pH. The Langmuir described well the experimental values of capacity of adsorption. The maximum adsorption capacities were 9,24 mg/g and 11,95 mg/g for BSA and lysozyme proteins, respectively. The higher values of adsorption were found close to the isoelectric points, showing that the electrostatic interactions, important to the process during all pH range studied, it are not acting alone in the system. Comparing the methods of stirred tank with fixed bed happened significant reduction in the adsorption and dessorption from proteins artificial solution. These results may be explained by the limitations in the size of column, time of residence and consequently in the mass transfer. With a real extract occurred important reduction of the adsorption capacity when compared with synthetic proteins. These results show the complexity of the interactions and the competition between the extract proteins and others chemical groups by adsorption sites in the internal and external surface of chitosan microspheres crosslinked with glutaraldehyde / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

By the reaction of the polysaccharide chitosan (Chit) with scales of the Piau fish (ESC) of the species Leporinus elongatus, spheres called ESC-Chit were obtained. These spheres when crosslinked with sodium tetraborate, originated spheres designated ESC-Chit-B. The materials ESC-Chit and ESC-Chit-B were characterized by SEM, FTIR, XRD and TG/DTG. The SEM micrographs showed evidence of the presence of hydroxyapatite in the ESC-Chit spheres and clusters of Borax crystals in the highly rugous surface of the material ESC-Chit-B. In the FTIR spectra significant changes suggesting interactions between the polysaccharide Chit and the scales were observed, thus confirming that new materials were obtained. The X-ray diffractograms suggested that the structure of the crosslinked material, ESC-Chit-B, remained organized. From the thermal analysis it was observed that, due to presence of the hydroxyapatite, the obtained materials are thermally more stable that the chitosan. The spheres ESC-Chit and ESC-Chit-B were used as carrier matrices of the herbicides ATRAZINE and DIURON. The release experiments of the herbicides impregnated in the materials indicated that the release rates of ATRAZINE were higher than the amounts released of DIURON for both materials ESC-Quit (73% and 58%, respectively) and ESC-Chit-B (63% and 46%, respectively). With the purpose to determine the values of the diffusion exponent (n) and the apparent release rate (k), it was applied the linearized form of the power Law. For ATRAZINE impregnated in the material ESC-Chit-B and DIURON impregnated on both materials, the diffusion coefficient values indicated that the releases follow the Anomalous Transport model. However, the value of n concerning to release of the herbicide ATRAZINE impregnated in the material ESC-Chit is not within the range indicative of release mechanisms for controlled release systems with materials of spherical geometries. The material ESC-Chit-B was shown to be very promising for application in systems for sustained release, once the release times were of 6 days for DIURON and of 9 days for the ATRAZINE. / Através da reação do polissacarídeo quitosana (Quit) com escamas do peixe Piau (ESC) da espécie Leporinus elongatus obtiveram-se esferas denominadas ESC-Quit que, ao serem reticuladas com tetraborato de sódio, originaram esferas designadas ESC-Quit-B. Os materiais ESC-Quit e ESC-Quit-B foram caracterizados por MEV, FTIR, DRX e TG/DTG. As micrografias deram fortes indícios da presença de hidroxiapatita nas esferas ESC-Quit e de aglomerados de cristais de Bórax na superfície altamente rugosa do material ESC-Quit-B. Nos espectros de FTIR foram observadas mudanças significativas que sugeriram interações entre o polissacarídeo Quit e as escamas, confirmando a obtenção dos novos materiais. Os difratogramas de raios X sugeriram que a estrutura do material reticulado, ESC-Quit-B, manteve-se organizada. Através das análises térmicas constatou-se que, devido à presença da hidroxiapatita, os materiais obtidos são termicamente mais estáveis do que a quitosana. As esferas ESC-Quit e ESC-Quit-B foram utilizadas como matrizes carreadoras dos herbicidas ATRAZINA e DIURON. Os experimentos de liberação dos herbicidas impregnados nos materiais indicaram que os percentuais de liberação da ATRAZINA foram superiores às quantidades liberadas de DIURON para ambos os materiais ESC-Quit (73% e 58%, respectivamente) e ESC-Quit-B (63% e 46%, respectivamente). Com o propósito de determinar os valores do expoente de difusão (n) e da taxa aparente de liberação (k), utilizou-se a equação linearizada da Lei da Potência. Para a ATRAZINA impregnada no material ESC-Quit-B e o DIURON impregnado em ambos os materiais os valores do coeficiente de difusão indicaram que as liberações seguem o modelo de Transporte Anômalo. Entretanto, o valor de n referente à liberação do herbicida ATRAZINA impregnado no material ESC-Quit não se encontra dentro da faixa indicativa dos mecanismos de liberação para sistemas de liberação controlada com materiais de geometrias esféricas. O material ESC-Quit-B mostrou-se bastante promissor para aplicação em sistemas de liberação prolongada, uma vez que os tempos de liberação foram de 6 dias para o DIURON e de 9 dias para a ATRAZINA.

Orientadores: Maria Helena Andrade Santana, Teresa Cristina Tavares Dalla Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T21:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Severino_Patricia_M.pdf: 4524710 bytes, checksum: fdcb20a724ed2aef9bf5d176f8e8540f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho foram estudados a produção e farmacocinética de uma nova formulação do fármaco didanosina (ddI), composta de grânulos de quitosana contendo a ddI incorporada em micropartículas, para administração por via oral no tratamento da AIDS. As vantagens dessa nova forma farmacêutica são: assegurar a estabilidade da ddI no meio gastrintestinal, produzir adesão à membrana intestinal proporcionando assim melhor absorção através do aumento da permeação e liberação controlada, facilitar o manuseio (fracionamento de comprimidos e ajuste da dose) e deglutição em relação à forma farmacêutica convencional (compridos ou cápsulas revestidas), principalmente para idosos e crianças. O estudo abrangeu os seguintes aspectos: otimização do carregamento da ddI em micropartículas de quitosana previamente desenvolvidas por Silva, 2006; produção dos grânulos em leito fluidizado e por extrusão/esferonização; revestimento polimérico gastrorresistente em leito fluidizado; e obtenção dos perfis farmacocinéticos plasmáticos em cães através da administração oral dos grânulos produzidos. A otimização do carregamento da ddI foi realizada através de modificações nas condições fluidodinâmicas do processo de produção das micropartículas. A produção e o revestimento dos grânulos foram realizados em leito fluidizado, avaliando as variáveis do processo e utilizando a suspensão polimérica Kollicoat® MAE 100 P para o revestimento gastroressistente, já que a ddI sofre desacetilação e torna-se ineficaz farmacologicamente quando exposta ao pH gástrico. Os perfis farmacocinéticos plasmáticos em cães foram analisados por modelo não-compartimental. Os resultados experimentais mostraram que através das modificações das condições fluidodinâmicas conseguimos aumentar a encapsulação da ddI em micropartículas em 13,3%, em relação a formulação inicialmente desenvolvida por SILVA, 2006. O revestimento entérico dos grânulos mostrou-se adequado em estudos in vitro, como preconizado pela farmacopéia. A metodologia analítica por CLAE acoplada a extração em fase sólida desenvolvida mostrou-se adequada para a quantificação do ddI e foi validada para determinação simultânea de ddI e ACL (padrão interno), em amostras de plasma de cão. Os perfis cinéticos mostraram que a nova formulação apresenta-se estatisticamente diferente das distribuídas no SUS, devido a sua liberação modificada de 36 horas. Estes resultados contribuem para o desenvolvimento de novas formas farmacêuticas de administração oral, liberação modificado, requerendo menor frequência de administração, proporcionando maior adesão ao tratamento em várias patologias / Abstract: This work studied the production and pharmacokinetic of a new pharmaceutical formulation of the didanosine (ddI) drug ,composed by chitosan granules containing ddI incorporated in microparticles, for oral administration in the AIDS therapy. The advantages of this new pharmaceutical formulation compared to the conventional one are: to assure ddI stability in gastrointestinal medium, to produce adhesion to intestinal membrane, enhancing absorption through the increasing of permeation and controlled release and to facilitate the handling and deglutition especially to elderly and children. The approach included the following aspects: optimization of the ddI amount in the chitosan microparticles previously developed by Silva, 2006; production of granules in fluidized bed and by extrusion/spheronization; polymeric gastroresistent coating in fluidized bed and acquiring of the plasmatic pharmacokinetic profiles in dogs through oral administration of the produced granules. The optimization of ddI amount in granules was carried out through modifications on the fluid-dynamic conditions of the process for production of the microparticles. The production and coating were carried out in fluidized bed, evaluating the variables of the process. A polymeric suspension of Kollicoat® MAE 100 P for coated enteric coating was used, because the ddI suffers desacetilation and losses its pharmacological efficacy when exposed to the gastric pH. The plasmatic pharmacokinetic profiles in dogs were analyzed by non-compartimental models. The experimental results shown that the encapsulation of ddI in microparticles was increased 13.3% compared to the previous formulation developed by Silva 2006, when modified fluid-dynamic conditions were introduced in the production process. The enteric coating of the granules was suitable as evaluated in vitro according to pharmacopeia. The analytical CLAE methodology associated to extraction in solid phase was adequated for the quantification of ddI. This methodology was validated to determine simultaneously ddI and ACL (internal standard) in samples of dog's plasma. The kinetic profiles shown that the new formulation is statistically different of the formulations distributed by SUS due to its controlled delivery along 36 hours. These results contribute for development new pharmaceutical form for oral administration. That possibility controlled liberation, requiring lower administration frequency, promoting treatment adhesion in a lot of diseases / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Marlene Rita de Queiroz, Neide Botrel Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-13T02:53:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resende_JosaneMaria_D.pdf: 2330107 bytes, checksum: c1c0974d159b8ea7a1d43f517f3af29b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A água de coco verde é extremamente perecível após a colheita dos frutos e sua qualidade está diretamente relacionada às condições do ambiente de armazenagem. Portanto, são necessárias tecnologias que permitam a conservação do coco verde por um período superior a trinta dias para que o fruto possa ser exportado e comercializado mantendo a água em condições apropriadas para o consumo ao natural. O presente trabalho teve o objetivo de desenvolver revestimentos biodegradáveis para prolongar a conservação do coco verde, variedade Anão Verde, propiciando maior tempo para a sua comercialização e consumo da água, sem alterar suas qualidades sensoriais e nutritivas. Cocos foram revestidos com biofilmes a base de quitosana, gelatina e carboximetilcelulose (CMC), nas seguintes formulações: quitosana (B1); gelatina + CMC (B2); quitosana + gelatina (B3); CMC (B4); gelatina (B5) e controle [água] (B6). Depois os frutos foram armazenados a 12 ± 2 ºC, com UR de 80%, por até 40 dias. Amostras foram retiradas a cada 10 dias para as análises físicas, fisíco-químicas, químicas, bioquímicas, microbiológicas e fisiológicas. Para a análise sensorial do fruto e da água foram retiradas amostras no início e aos 26, 33 e 40 dias de armazenamento. As características físicas, físico-químicas e químicas foram mais influenciadas pelo tempo de armazenamento do que pelos tratamentos de biofilmes. O tempo de armazenamento causou redução do volume e aumento da turbidez da água, redução do pH, dos teores de sólidos solúveis, de glicose, frutose e vitamina C, aumento da acidez total titulável, dos minerais, dos compostos fenólicos, da atividade da peroxidase e fenilalanina amônia-liase, mas não teve efeito sobre os teores de sacarose, de Na e Mn. Os biofilmes e o tempo de armazenamento influenciaram a acidez total titulável, teores de glicose e frutose, teores de N e de compostos fenólicos e a atividade da polifenoloxidase, porém as águas dos tratament os (B1), (B3) e (B5) apresentaram poucas alterações destas variáveis no decorrer do armazenamento. A presença de coliformes a 45 ºC e 35 ºC, aeróbios mesófilos, fungos filamentosos e leveduras na água foi menor nos frutos revestidos com (B1) e (B3). A contaminação foi maior na água dos frutos revestidos com (B5) e (B6). No entanto os índices de contaminação da água de todos os tratamentos foram considerados aceitáveis para o consumo. As análises fisiológicas mostraram diferenças emtre os biofilmes, sendo a concentração de O2 maior nas microcâmaras contendo frutos revestidos com quitosana e menor nas do controle. A concentração de CO2 foi maior nas microcâmaras contendo frutos do controle. As concentrações de CO2 e de O2 diminuíram nas microcâmaras ao final do armazenamento. A concentração de etileno foi muito pequena, abaixo do limite de detecção. A aceitação dos frutos diminuiu com o tempo de armazenamento, assim como a intenção de compra e expectativa em relação à água. Frutos revestidos com (B1), (B3) e (B5) tiveram maior aceitação ao final do tempo de armazenamento. A aceitação e a intenção de compra da água também diminuíram com o período de armazenamento. Frutos revestidos com gelatina não apresentaram boa aceitação da água. A água dos frutos revestidos com quitosana manteve a aceitação de sabor até 40 dias de armazenamento. Entre os biofilmes testados, o de quitosana apresentou o melhor desempenho, contribuindo para a manutenção das características nutricionais e sensoriais da água de coco e proporcionando maior aceitação do consumidor e melhor aparência do fruto por 40 dias de armazenamento, o que permite indicar este revestimento para fins de exportação / Abstract: The green coconut water is extremely perishable after harvest and its quality is directly related to storage ambient conditions. Therefore, technologies to allow the preservation of green coconut by a larger period than thirty days are need so that the fruit can be exported and commercialized maintaining the water in adequate conditions for in natura consumption. The present study had the objective of developing biodegradable coatings to prolong the conservation of green coconut, Anão Verde variety, to obtain larger time for its commercialization and consumption of water, without changing its sensorial and nutritional qualities. Coconuts were covered with bio-films made from chitosan, gelatin and carboxymethylcellulose (CMC), using the follow formulations: chitosan (B1); gelatin + CMC (B2); chitosan + gelatin (B3); CMC (B4); gelatin (B5) and control [water] (B6). Then the fruits were stored for up to 40 days at 12° ± 2°C and RH of 80%. Samples were removed every 10 days for physical, physicochemical, chemical, biochemical, microbiological and physiological analyses. For the fruit and water sensorial analysis, samples were removed in the beginning and at 26, 33 and 40 days of storage. The physical, physico-chemical and chemical characteristics were more affected by storage time than by the treatments with the bio-films. The storage time promoted the decrease of water volume and the increase of water turbidity, reduction of pH and soluble solid contents, glucose, frutose and vitamin C, increase of the total titratable acidity, minerals contents, phenolic compounds contents and the activity of peroxidase and phenylalanine ammonia-lyase but had no effect on the sucrose content and on some of minerals, such as Na and Mn. The bio-films and storage time affected the total titratable acidity, glucose, fructose contents, N and phenolic compounds contents and the polyphenoloxidase activity, although the water from the fruits coated with (B1), (B3) and (B5) showed little alteration respect to these variables during the storage time. The presence of coliforms at 45 ºC and 35 ºC, mesophilic aerobics, filamentous fungi and yeasts in the water was lower on the fruits coated with (B1) and (B3). Contamination was highest in the water of fruits coated with (B5) and (B6). However, all the water contamination indexes were considered to be within the acceptable levels for consumption. The physiological analyses showed differences among bio-films: the concentration of O2 was larger inside the microchambers containing fruits coated with chitosan and smaller on that containing fruits of the control. The concentration of CO2 was larger inside microchamber containing fruits of the control. The concentrations of CO2 and O2 inside microchambers decreased at the end of storage time. The ethylene concentration was very small, below the detection limit. The acceptance of the fruits decreased with storage time, as did the purchasing intention and expectation respect to the water. Fruits coated with (B1), (B3) and (B5) showed the greater acceptance at the end of the storage time. The acceptance and the purchasing intention of the water also decreased with storage period. Fruits coated with bio-films of gelatin did not present good acceptance of water. The water of the fruits coated with chitosan maintained the flavor acceptance up to 40 storage days. Among the bio-films tested, the chitosan presented the best performance, contributing to maintain the nutritional and sensorial characteristics of the coconut water and providing larger consumer acceptance and better appearance of the fruit for 40 days of storage, indicating this coconut coating for the exportation ends / Doutorado / Tecnologia Pós-Colheita / Doutor em Engenharia Agrícola