As vigas de concreto armado sofrem deformações térmicas em situação de incêndio. Os comprimentos dos vãos se alongam resultando no deslocamento horizontal de seus respectivos apoios e elas passam a fletir de forma acentuada, o que gera a rotação nos mesmos. Se essas deformações forem impedidas pelas próprias condições de apoio da peça ou devido a elementos estruturais circundantes, por exemplo, esforços adicionais passarão a atuar nas vigas, modificando seu desempenho frente ao fogo. Estudos apontam que os efeitos desses esforços podem ser benéficos à resistência ao fogo (RF) das vigas aquecidas, contudo, nas poucas pesquisas voltadas à análise experimental dessa questão, as restrições foram admitidas apenas de forma isolada, i.e., ou as vigas estavam submetidas a restrições axiais ou a rotacionais. O efeito conjunto, mais representativo ao que ocorre na realidade, e a consideração de diferentes níveis de rigidezes impostos às deformações, foram avaliados em investigações numéricas sem dados experimentais apropriados para a validação dos resultados. Na presente Tese de Doutorado, avaliou-se experimentalmente o desempenho de vigas de concreto mediante a realização de ensaios de flexão em elementos em escala real e sob diferentes condições de apoio: sem restrições às deformações, com restrições apenas axiais e com restrições tanto axiais quanto rotacionais. Relativamente aos elementos restringidos, foram analisados dois níveis de rigidezes axial, 0,02 e 0,04EA/l, e rotacional, 1 e 2EI/l. Também houve ensaios de referência em vigas simplesmente apoiadas à temperatura ambiente para a verificação dos carregamentos e modos de ruptura. Os dados experimentais obtidos para diferentes esquemas estáticos de vigas motivaram a concepção de modelos numéricos que fossem representativos do comportamento dos mesmos. Com o auxílio do programa de computador DIANA, que tem base no método dos elementos finitos, foram criados modelos para as vigas ensaiadas à temperatura ambiente e ao fogo. Eles foram idealizados com a consideração de diversas propriedades características do comportamento não linear dos materiais e conduziram a boas correlações quando os seus resultados foram comparados aos obtidos em laboratório. A principal conclusão deste estudo numérico-experimental foi que a RF das vigas de concreto armado sempre aumentam quando admitido qualquer tipo de restrição (somente axial ou axial mais rotacional). Além disso, ao se fixar um valor para a restrição rotacional, as vigas com nível de restrição axial mais elevado apresentaram RF maiores do que aquelas com nível mais brando. O mesmo se verificou ao fixar a restrição axial e variar a rotacional. Vigas nos quais o efeito conjunto das restrições foi admitido conduziram a maiores RF do que aquelas apenas com restrição axial. Para a maior parte dos casos estudados, os aumentos das RF se mostraram significativos quando confrontados às vigas sem restrições. Assim, confirmou-se que os métodos simplificados normatizados que não consideram os efeitos provenientes das mesmas no dimensionamento para a situação de incêndio das vigas de concreto armado estão a favor da segurança. Os resultados numérico-experimentais aqui apresentados podem auxiliar na concepção de ferramentas alternativas para a consideração dos efeitos das restrições em projeto. / Reinforced concrete beams are submitted to thermal deformations when exposed to fire. The lengths of the spans elongate, a fact that triggers the horizontal displacement of their supports, and they begin to bend sharply, resulting in their rotation. If these deformations are hindered by the support conditions of the element or by surrounding structural elements, for instance, additional efforts will act on the beams in order to modify their performance when facing the action of fire. Studies have pointed out that the effects of such efforts may be beneficial to the fire resistance of the beams; however, in the few researches focused on the experimental analysis of this issue, the restraints were admitted only in an isolated way, i.e., the beams were either submitted to axial or to rotational restraints. Their coupled effect, more representative of what occurs in reality, and the consideration of different stiffness levels imposed on the deformations, were evaluated in numerical investigations, without suitable experimental data for validating the results, though. In this PhD Thesis, the performance of concrete beams was evaluated experimentally by performing bending tests on full-scale elements under different support conditions: unrestrained, only with axial restraints and with both axial and rotational restraints. Regarding the restrained elements, two levels of axial and rotational stiffness were analyzed, 0.02 and 0.04EA/l; 1 and 2EJ/l. There were also reference tests on simply supported beams at ambient temperature to check the load-bearing capacities and failure modes. The experimental data obtained for different beam static schemes still motivated the conception of numerical models that would be representative of their behavior. With the aid of the DIANA software, which is based on the finite element and displacement methods, beam models to represent beams tested at ambient temperature and in fire conditions were created. These models were implemented considering several properties that characterize the nonlinear behavior of the materials and led to good correlations when their results were compared to those obtained in the laboratory. The main conclusion of this experimental and numerical study was that the fire resistance of RC beams always increases when any type of restraint (axial or axial plus rotational) is introduced. In addition, by fixing the rotational stiffness, the beams with higher axial stiffness level presented higher fire resistance than those with the lower level. The same was observed by fixing the axial stiffness and varying the rotational stiffness. Beams in which the combined effect of the restraints was admitted led to higher resistances than those with only axial restraint. For most of the studied situations, the increases of the resistances showed to be significant when confronted with the ones for unrestrained beams. Thus, it was confirmed that the standard simplified methods that allow the non-consideration of these effects during the fire design of the RC beams lead to conservative results. The numerical and experimental results presented herein may aid in the conception of alternative tools that allow applying restraint effects to design.

Este trabalho apresenta os avanços no desenvolvimento de um novo método de ensaio não-destrutivo magnético. O método está baseado na técnica do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB), particularmente em uma variante denominada Barkhausen Contínuo. O RMB é gerado devido à ação de um campo magnético variável magnetizante que produz mudanças abruptas e irreversíveis na estrutura magnética do material. Essas mudanças são influenciadas pela microestrutura e a distribuição de tensões dentro do mesmo. As medições podem ser usadas para construir uma distribuição bidimensional do RMB ao redor de um ponto fixo, cujo resultado irá refletir o nível de anisotropia magnética, usualmente indicando um eixo de fácil magnetização, parâmetro relevante dado que o comportamento da grande maioria de materiais ferromagnéticos de engenharia é usualmente anisotrópico. As mudanças no eixo de fácil magnetização podem indicar a presença de anomalias mecânicas ou abnormalidades no processo de fabricação e no caso da aplicação de uma tensão externa, podem refletir a magnitude e a direção da mesma. O presente trabalho descreve uma metodologia que faz uso de um campo magnético rotacional para obter sinais RMB relacionados ao angulo de giro, possibilitando a identificação da direção do eixo de fácil magnetização, ultrapassando as capacidades oferecidas pela técnica RMB convencional mediante o fornecimento de informação em tempo real, que permite a obtenção de um conjunto de parâmetros que quantificam a anisotropia magnética de uma amostra. A técnica foi usada para a detecção do eixo de fácil magnetização e o nível de anisotropia magnética em materiais diferentes devida aos efeitos do processo de fabricação. Posteriormente foi demonstrado que a técnica é capaz de monitorar a evolução da tensão uniaxial aplicada, obtendo curvas de calibração, sensíveis ao sentido de aplicação da tensão. Para o caso pouco estudado de amostras submetidas a tensões biaxiais, o uso da técnica do Barkhausen contínuo rotacional fez possível de verificar que as características morfológicas das medições de anisotropia magnética obtidas, guardam relação com a direção das tensões principais. Foi realizada uma avaliação do método aplicado para a medição dinâmica de anisotropia magnética em juntas soldadas, indicando estados de tensão e características microestruturais coerentes com as esperadas. O método tem a possibilidade de ser implementado para medições anisotropia magnética em alta resolução/alta velocidade. / This works presents the current advances on the development of a new method of magnetic non-destructive testing. The method is based on the magnetic Barkhausen noise (MBN), more specifically in one branch known as Continuous Barkhausen. MBN is produced due to the effect of a variable magnetic field, which causes abrupt and irreversible changes to the magnetic structure of the material. These changes are influenced by the microstructure of the material and the stress distributions within. Measurements can be used to construct a bi dimensional MBN distribution around a fixed point, which in turn will be a reflect of its magnetic anisotropy level, usually characterized by an easy axis of magnetization, an important parameter given that more often than not, the behavior of most engineering ferromagnetic materials is anisotropic. Variations of the easy axis could be the indication of mechanical anomalies or abnormalities that appear as a result of the fabrication process. If there is an external stress applied to the sample, it can provide information about its magnitude and direction. The present work describes a methodology which uses a precise rotating magnetic field in order to obtain MBN signals related to a given magnetization angle, making possible the finding of the easy axis, exceeding the limits of conventional MBN measurements by providing real time data which in turn will allow to infer a set of parameters that quantify the magnetic anisotropy of the sample. The proposed technique was successfully used to find both the easy axis and a quantitative level of magnetic anisotropy between different materials, consequence of the fabrication process. Subsequently, it was shown that the technique was able to perform a monitoring of the evolution of both uniaxial and biaxial applied stress, obtaining linear relationships (uniaxial case), sensitive to the direction of loading. In not so much studied case of biaxial loading, the use of the continuous rotational Barkhausen method made possible to observe that the morphologic characteristics of the magnetic anisotropy measurements bear a close resemblance to the direction of the principal stress field. An evaluation of the technique as a tool for the dynamic measurement of magnetic anisotropy on welded joints, indicating stress states and microstructural features coherent with the ones expected in this scenario. The method has the possibility of being implemented as a technique for high speed/high resolution measurements of magnetic anisotropy.

This research comprises an experimental and theoretical study on convective boiling inside tubes containing twisted-tape inserts. The demand for more compact and efficient thermal systems, in which the heat exchangers plays an important role, has led to the development and use of various heat transfer enhancement techniques. Among them twisted-tape insert as a swirl flow device is one of the most used. Twisted-tape inserts have been used for over more than one century ago as a technique of heat transfer enhancement applied to heat exchangers. However, the heat transfer augmentation comes together with pressure drop increment, impacting the pumping power and, consequently, the system efficiency. Moreover, until now it is not clear, the operational conditions under which the heat transfer coefficient augmentation by the use of twisted-tape inserts overcomes pressure drop penalty. In the present study, initially, extensive investigations of the literature concerning convective boiling inside plain tubes with and without twisted-tape inserts were performed. This literature review covers pressure drop, heat transfer coefficient and the leading frictional pressure drop gradient and heat transfer coefficient predictive methods during convective boiling inside tubes with and without twisted-tape inserts. Then, pressure drop and heat transfer coefficient results acquired in the present study were obtained in an experimental apparatus of 12.7 and 15.9 mm ID tubes during flow boiling of R134a for twisted-tape ratios of 3, 4, 9, 14 and tubes without inserts, mass velocities ranging from 75 to 200 kg/m2 s, saturation temperatures of 5 and 15°C and heat fluxes of 5 and 10 kW/m2. The experimental results were parametrically analyzed and compared against the predictive methods from literature. An analysis of the enhancement of the heat transfer coefficient and the pressure drop penalty is presented. Heat transfer coefficient increments up to 45% keeping the same pumping power and pressure drop penalty of about 35% were obtained by using twisted-tape relative to tubes without inserts. Additionally, through comparison of the present study experimental results with the predictive methods from the literature for heat transfer coefficient during two-phase flow inside tube containing twisted-tape inserts, it was verified that non of these methods predict satisfactory well the experimental results. However, a new method was develop for predicting the heat transfer coefficient during flow boiling inside tubes containing twisted-tape inserts based on the experimental results obtained in the present study. The predictive method takes into account the physical picture of the swirl flow phenomenon by including swirl flow effects promoted by the twisted-tape inserts. The proposed method predicts satisfactorily well the data obtained in the present study, predicting 89.1% of the experimental data within an error band of ± 30% and absolute mean deviation of 15.7%. / A presente pesquisa trata-se de um estudo teórico e experimental sobre a ebulição convectiva no interior de tubos com fitas retorcidas. A crescente demanda por sistemas térmicos mais compactos e eficientes, nos quais os trocadores de calor apresentam elevada relevância, tem motivado o desenvolvimento de inúmeras técnicas de intensificação de troca de calor, sendo que a utilização de fitas retorcidas é uma das técnicas mais adotadas. Fitas retorcidas são utilizadas como técnicas de intensificação de troca de calor há mais de um século. Entretanto o incremento da transferência de calor é acompanhado do aumento da perda de pressão, que por sua vez implica em aumento da potência de bombeamento, e consequentemente afeta a eficiência global do sistema. Adicionalmente, até os dias de hoje não há consenso sobre as condições operacionais em que o ganho com o incremento do coeficiente de transferência de calor é superior à perda devido ao aumento da perda de pressão. Neste estudo, inicialmente foi realizada uma extensa revisão da literatura sobre a ebulição convectiva no interior de tubos com e sem fitas retorcidas. Esta revisão aborda aspectos relacionados à perda de pressão e ao coeficiente de transferência de calor, juntamente com os métodos de previsão destes parâmetros. Foram realizados experimentos para determinação experimental de perda de pressão e coeficiente de transferência de calor, em aparato experimental contando com tubos horizontais com diâmetros internos iguais a 12,7 e 15,9 mm, para escoamento bifásico de R134a, razões de retorcimento iguais a 3, 4, 9, 14 e tubo sem fita, velocidades mássicas entre 75 e 200 kg/m²s, temperaturas de saturação iguais a 5 e 15°C, e fluxo de calor iguais a 5 e 10 kW/m². Os resultados experimentais foram analisados e comparados com estimativas segundo métodos disponíveis na literatura. Uma análise do aumento do coeficiente de transferência de calor e da perda de pressão friccional é apresentada. Foram verificados incrementos do coeficiente de transferência de calor de até 45% para a mesma potência de bombeamento, e aumento de perda de pressão de aproximadamente 35% para tubos com fitas retorcidas em relação aos tubos sem fita. Adicionalmente, através da comparação dos resultados experimentais com os métodos de previsão para coeficiente de transferência de calor, foi verificado que nenhuma metodologia apresentava previsões satisfatórias dos resultados. Portanto um novo método para previsão do coeficiente de transferência de calor durante ebulição convectiva no interior de tubos com fitas retorcidas foi desenvolvido com base nos resultados experimentais obtidos durante o presente estudo. O método proposto é função de parâmetros geométricos e do escoamento, e também de parâmetros físicos do escoamento rotacional induzido pela fita. A metodologia desenvolvida apresenta previsões satisfatórias dos resultados experimentais, prevendo 89,1% dos resultados experimentais com erro inferior a ± 30% e erro médio absoluto igual a 15,7%.

A estabilidade da prótese na junção parafusada está diretamente relacionada ao seu grau de adaptação e assentamento bem como à pré-carga que é gerada para unir os componentes. O afrouxamento e/ ou fratura do parafuso do pilar e também a desadaptação rotacional na interface implante/ pilar têm sido relatados como os maiores problemas encontrados em reabilitações unitárias parafusadas, em especial áreas de pré-molares e molares. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar a liberdade rotacional (LR) de 20 pilares protéticos tipo UCLA calcináveis (10 totalmente plásticos e 10 com a base usinada em Tilite - Neodent Implante Osteointegrável), fundidos em liga de NiCr e Tilite, respectivamente, sobre 10 implantes de hexágono externo (Hexágono Externo, HE Neodent Implante Osteointegrável) para próteses unitárias e, também o torque de afrouxamento do parafuso do pilar, submetidos à ciclagem mecânica. Um dispositivo foi fabricado para medir os ângulos de liberdade rotacional entre os hexágonos de implante e pilar em três diferentes tempos: antes e após o processo de fundição e depois da ciclagem mecânica. Os grupos foram classificados de acordo com as leituras de LR: (1) pilares novos + implantes novos; (2) pilares fundidos + implantes novos; (3) pilares fundidos + implantes, ambos ciclados; (4) outros pilares novos + implantes ciclados e (5) os mesmos pilares após fundição + implantes ciclados. Foram medidas as distâncias entre os lados e vértices do hexágono externo dos implantes e interno dos pilares. Para a realização da ciclagem mecânica, foi utilizada uma máquina de ensaio cuja carga média aplicada foi de 120 N em sentido axial, com componente oblíquo, a uma freqüência de 101 ciclos por minuto (1,8 Hz), durante 500.000 ciclos. O torque de aperto dos parafusos de fixação foi de 32 N.cm e o de afrouxamento mensurado após fadiga. Atestada a normalidade da amostra aplicou-se o teste t de Student para comparações em par (p<0,05). Os resultados encontrados foram: para LR (em graus): Grupo Tilite (1) 2,930 ± 0,273; (2) 4,506 ± 2,448; (3) 5,126 ± 2,885; (4) 3,229 ± 0,235; (5) 2,813 ± 0,406; Grupo NiCr: (1) 4,684 ± 0,788; (2) 3,21 ± 1,370; (3) 3,818 ± 1,904; (4) 6,029 ± 0,503; (5) 4,421 ± 2,499. A análise estatística revelou que não houve significância entre nenhuma das diferentes leituras de LR tanto para os pilares do grupo NiCr quanto para os do Tilite; todavia, quando a comparação foi feita entre os pilares, houve diferença estatística significativa para as leituras (1) e (4), com maiores valores para os pilares plásticos calcináveis. O destorque para o grupo NiCr foi de 13,26 ± 4,32 N.cm com perda de torque de 41,44% e, para o grupo Tilite de 13,72 ± 7,36 N.cm e perda de torque de 42,88%. Houve expressiva perda de torque para ambos os grupos, porém não houve diferença estatística na comparação entre as ligas. A quantidade de ciclos aplicada não foi suficiente para alterar de forma significativa a LR nos conjuntos implante/ pilar quando avaliados para cada tipo de liga. A aplicação de cargas cíclicas alterou de forma significativa as dimensões dos implantes. / Prosthesis stability is related to misfit and screw joint preload. The screw loosening or fracture and rotational misfit have been related as the major problems in screwed single implant restorations, especially in molar or premolar areas. The aim of this study was to evaluate the rotational freedom and detorque of 20 UCLA type abutment (10 plastic and 10 machined abutments) cast in NiCr and NiCrTi alloys respectively, over 10 external hexagon implants submitted to mechanical cycling. A device was made to measure the rotational freedom between the implant hexagon and abutment in three different times: before and after the cast procedure and after the mechanical cycling. Groups were classified according the rotational misfit register: (1) new abutments + new implants; (2) cast abutments + new implants; (3) cycled cast abutments + cycled implants; (4) new abutments + cycled implants, and, (5) cast abutments + cycled implants. Measurements were made in the sides and vertices of external hexagon of the implants and internal hexagon of the abutments. Specimens were positioned with 30° of inclination in relation to the vertical axis in an eletromechanical machine for mechanical cycling (5.0x105 cycles) using 120N axial load and 1.8 Hz of frequence. The abutment screws were tightened to a torque of 32N.cm and the detorque measurement was registered after mechanical cycling. The rotational freedom results were: NiCrTi groups - (1) 2.930 ± 0.273; (2) 4.506 ± 2.448; (3) 5.126 ± 2.885; (4) 3.229 ± 0.235; (5) 2.813 ± 0.406; and NiCr groups - (1) 4.684 ± 0.788; (2) 3.21 ± 1.370; (3) 3.818 ± 1.904; (4) 6.029 ± 0.503; (5) 4.421 ± 2.499. Statistical analysis (p<0.05) showed that there is not significance among the different rotational freedom of NiCrTi or NiCr abutments; but there is statistically significant difference between (1) and (4) with higher values to the plastic abutments. Detorque of NiCr group was 13.26±4.32N.cm (-41.44%) and to the NiCrTi group was 13.72±7.36N.cm (-42.88%) but there is not statistically significant difference between the alloys. The mechanical cycling did not statistically influence the rotational freedom in the abutment/implant system when evaluated to each alloy but influenced the implant dimension.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CRISTIANE BOURSCHEID.pdf: 1448163 bytes, checksum: 21f79c9c1335f39830bfef99ee3f5f19 (MD5) Previous issue date: 2015-03-11 / The chicken slaughterhouse generate co-products during slaughter, for example, feathers, bones, blood and guts, usually intended for animal feed with low added value. In bone part of the meat remains bound even after deboning and is a good source of substrate for the enzymatic hydrolysis. The protein hydrolysates may be applied as a nutritional supplement in foods. Given this context, the objective was to optimize the enzymatic hydrolysis process for obtaining protein hydrolyzate coproduct of chicken bones (Gallus gallus domesticus) and the addition of the hydrolyzate as a protein supplement in burger. The co-product selected to carry out the work was thigh and drumstick bone from the chicken bones in a slaughterhouse. The study was conducted in two stages. In the first one a central composite design (CCRD), a total of 17 tests was adopted to evaluate the influence of temperature, enzyme: substrate ratio and time on the degree of hydrolysis. Following the statistical optimization was performed to obtain the best conditions of enzymatic hydrolysis of co-product of chicken bones. The co-product of chicken bones and the optimized protein hydrolyzate were characterized in terms of chemical composition, total amino acids and pattern. In the second step, the hydrolyzate was added as a protein supplement in poultry burger, where two formulations were prepared, Hamburger control (no addition of protein hydrolyzate) and hamburger with hydrolyzed (with addition of 8% protein hydrolyzate). The burgers were characterized in terms of physical-chemical, microbiological and sensory analysis. The optimum conditions for the enzymatic hydrolysis were temperature (T) of 50 ° C, enzyme: substrate ratio (E:S) from 4.96% to time (t) of 110.16 minutes under these conditions the degree of hydrolysis was 24, 0.22 ± 21%. The protein hydrolyzate has the potential to supplementation in food, it is good source of essential amino acids, meeting the recommendations established by FAO / WHO, except for leucine, phenylalanine, and valine, and had a higher concentration of protein fractions from 14.437 kDa and 3,496 kDa. The results obtained for microbiological analysis and physical-chemical analysis of the burger control and burger with hydrolyzed, are in accordance with the respective standards set by law. The burger with hydrolyzate showed 1.02% more protein than the burger control, giving a protein supplementation to the product developed. In the sensorial analysis for flavor attribute evaluators preferred the burger with protein hydrolyzate. The burger with protein hydrolyzate and the burger control achieved 84.2% and 81.8% of general acceptance, respectively. The intention to buy for the burger with added protein hydrolyzate was 76.4% and for the burger control was 67%. In this light, the protein hydrolyzate obtained from chicken bones of the co-product is an alternative to supplementation in foods, as well as add value to the co-product of chicken dessosa and increase the competitiveness of slaughterhouse. / Os frigoríficos de frango geram coprodutos durante o abate, por exemplo, penas, ossos, sangue e vísceras, geralmente, destinados para ração animal com baixo valor agregado. Uma parte de carne permanece aderida aos ossos, mesmo após a desossa, sendo uma boa fonte de substrato para a hidrólise enzimática. Os hidrolisados proteicos podem ser aplicados como suplemento nutricional em alimentos. Diante desse contexto, o objetivo do trabalho foi otimizar o processo de hidrólise enzimática para obtenção de hidrolisado proteico de coproduto da desossa de frango (Gallus gallus domesticus) e a adição do hidrolisado como suplemento proteico em hambúrguer. O coproduto selecionado para realização do trabalho foi osso de coxa e sobrecoxa proveniente da desossa de frango em frigorífico. O trabalho foi realizado em duas etapas. Na primeira um delineamento composto central rotacional (DCCR), totalizando 17 ensaios foi adotado para avaliar a influência da temperatura, relação enzima:substrato e tempo sobre o grau de hidrólise. Na sequência, foi realizada a otimização estatística para obter as melhores condições da hidrólise enzimática. O coproduto da desossa de frango e o hidrolisado proteico otimizado foram caracterizados em termos de composição centesimal, aminoácidos totais e perfil eletroforético. Na segunda etapa, o hidrolisado foi adicionado como suplemento proteico em hambúrguer de frango. Foram elaboradas duas formulações, hambúrguer controle (sem adição de hidrolisado proteico) e hambúrguer com hidrolisado (com adição de 8% de hidrolisado proteico). Os hambúrgueres foram caracterizados em termos de análises físico-químicas, análises microbiológicas e análise sensorial. As condições ótimas para a hidrólise enzimática foram temperatura (T) de 50ºC, relação enzima:substrato (E:S) de 4,96% e tempo (t) de 110,16 minutos, nessas condições o grau de hidrólise foi de 24,21% ±0,22. O hidrolisado proteico apresentou potencial para suplementação em alimentos, pois é boa fonte de aminoácidos essenciais, atendendo as recomendações estabelecidas pela FAO/WHO, exceto para leucina, fenilalanina e valina, bem como apresentou maior concentração de frações proteicas entre 14,437 kDa e 3,496 kDa. Os resultados obtidos para a análise microbiológica e análises físico-químicas do hambúrguer controle e do hambúrguer com hidrolisado, estão de acordo com os respectivos padrões estabelecidos pela legislação vigente. O hambúrguer com hidrolisado apresentou 6% mais proteína do que o hambúrguer controle, conferindo uma suplementação proteica ao produto desenvolvido. Em relação à análise sensorial para o atributo sabor, os avaliadores preferiram o hambúrguer com hidrolisado proteico. O hambúrguer com hidrolisado proteico e o hambúrguer controle obtiveram 84,2% e 81,8% de aceitação geral, respectivamente. A intenção de compra para o hambúrguer com adição de hidrolisado proteico foi de 76,4% e para o hambúrguer controle foi de 67%. Diante do exposto, o hidrolisado proteico obtido a partir de coproduto da desossa de frango é uma alternativa para a suplementação em alimentos, além de agregar valor ao coproduto da dessosa de frango e aumentar a competitividade dos frigoríficos.

Orientador: Julio Marny Hoff da Silva / Banca: Marcelo B. Hott / Banca: Humberto B. Junior / Resumo: Nesta dissertação estudamos soluções do tipo vórtices, devido a quebra espontânea da simetria, no modelo de Higgs abeliano local e semilocal, modelo de Higgs semilocal com termo de quebra de Lorentz e Chern-Simons semilocal. Fazendo uso do método de Bogomol.nyi para saturar a energia e usando condições de contorno apropriadas, encontramos vórtices de energia .nita. Para garantir a estabilidade destas soluções precisamos introduzir o conceito de Topolo- gia. Associado àquele conceito vamos estudar a variedade do vácuo, devido a quebra espontânea da simetria em cada modelo que estudamos. Vamos a fazer uso do limite de Bradlow, com a .nalidade de ter uma expressão para a vorticidade e saber como ela pode estar limitada em uma determinada área. Para entendermos como a variedade do vácuo está associada com o grupo de simetria do modelo, é que abordamos o modelo de cordas semilocais. Na análise do modelo com quebras de Lorentz, estudamos um termo que está relacionado com o fenômeno de não birrefringência no setor de gauge do Modelo Padrão Estendido. Aqui encontramos que as soluções dos vórtices e a vorticidade são controladas pelo termo violador de simetria Lorentz. Por .m vamos estudar vórtices carregados no modelo de Higgs abeliano, o qual corresponde ao modelo de Chern-Simons / Abstract: In this thesis we study vortex solutions, because of spontaneous symmetry breaking, abelian Higgs model in local and semilocal, Higgs model with semilocal term break Lorentz and Chern- Simons semilocal. Making use of the method Bogomol.nyi to saturate the energy and using appropriate boundary conditions, we .nd .nite energy vortices. To ensure the stability of the solutions we must to introduce the concept of Topology. Associated with that concept we study the variety of vacuum due to spontaneous broken symmetry in each studied model. Let us to make use of limit Bradlow, in order to have an expression for the vorticity and how it may be limited in a certain area. To understand how a variety of vacuum is associated with the symmetry group of the model, the model approach is that semilocal strings. The analysis of the model with breaks Lorentz studied a term that is related to the phe- nomenon of birefringence in sector of gauge of the Standard Model extended. Here we .nd that the solutions of the vortices and vorticity are controlled by the violator term of Lorentz symmetry. Finally we will study charged vortices in abelian Higgs model, which corresponds to the Chern-Simons model / Mestre

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michael.pdf: 1358064 bytes, checksum: 7b7dc640218999c74c7f3b747a92d228 (MD5) Previous issue date: 2012-02-20 / In the twenty-first century, the broiler production has increased in the world and continues increasing due to the high consumption of this meat. The broiler litter is the largest amount of waste generated in poultry production. It is also characterized by its high concentration of organic matter. The broiler production integrated system defines a radius around it to settle down poultry farms in order to reduce costs. It has also increased the concentration of broiler litter in the producing regions and demanded waste treatment. So, the anaerobic digestion has come as an alternative treatment with high organic load removal. Thus, this trial aimed at evaluating the treatment capacity of broiler litter by anaerobic digestion into tubular biodigester with a semi-continuous flow. The applied treatments varied both the amount of added total volatile solids, from 2.93 to 3.72%, as well as the hydraulic retention time, from 11.60 to 28.40 days. The digesters were maintained at 27 ºC and considered stabilized when the removal efficiency of total solids, total volatile solids and chemical oxygen demand were according to the statistical quality control. Once stabilized, the 11 digesters of 0.6 m per 0.15 m (length per diameter) were evaluated for removal of solids and chemical oxygen demand with statistical quality control and design composite central rotational in a factorial design (22), at two levels (-1, 1), plus the axial points (-&#945;, &#945;) and the central point. The analysis of statistical quality control showed that the treatment with 3.32% added total volatile solids and 20 days of hydraulic retention time removed the highest amount of total solids (64.37%) and total volatile solids (72.38%), while the removal values of chemical oxygen demand were similar in all treatments, around 80%. Significant statistical models were registered with the central composite rotational design to remove total solids and for chemical oxygen demand. / No século XXI, a produção de frangos de corte ganhou espaço no mercado e continua crescendo, devido ao alto consumo da carne. A cama de frango é o resíduo gerado em maior quantidade na produção de frangos e caracteriza-se pela elevada concentração de matéria orgânica. O sistema de produção de frango de corte das empresas integradoras delimita um raio ao seu redor para implantação de aviários, visando à redução de custos, além de ocasionar a concentração de cama de frango nas regiões produtoras e gerar a necessidade de tratar o resíduo. A digestão anaeróbia é uma alternativa de tratamento, com alta remoção de carga orgânica. Logo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de tratamento da digestão anaeróbia da cama de frango em biodigestor tubular de fluxo semicontínuo. Os tratamentos aplicados variaram tanto a quantidade de sólidos totais voláteis adicionados, de 2,93 a 3,72% como o tempo de detenção hidráulica, de 11,60 a 28,40 dias. Os biodigestores foram mantidos a 27 ºC e considerados estabilizados quando as eficiências de remoção de sólidos totais, sólidos totais voláteis e demanda química de oxigênio encontraram-se dentro do controle estatístico de qualidade. Depois de estabilizados, os onze biodigestores de 0,60 m por 0,15 m (comprimento x diâmetro) foram avaliados quanto à remoção de sólidos e à demanda química de oxigênio com o controle estatístico de qualidade. O delineamento composto central rotacional foi em esquema fatorial (22), em dois níveis (1, +1), mais os pontos axiais (-&#945;, +&#945;) e o ponto central. A análise do controle estatístico de qualidade mostrou que o tratamento com 3,32% de sólidos totais voláteis adicionados e 20 dias de tempo de detenção hidráulica foi o que mais se destacou na remoção de sólidos totais (64,37%) e sólidos totais voláteis (72,38%) e os valores de remoção de demanda química de oxigênio foram próximos em todos os tratamentos, em torno de 80%. Com o delineamento composto central rotacional, foram verificados modelos estatísticos significativos para a remoção de sólidos totais e demanda química de oxigênio.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michael.pdf: 1358064 bytes, checksum: 7b7dc640218999c74c7f3b747a92d228 (MD5) Previous issue date: 2012-02-20 / In the twenty-first century, the broiler production has increased in the world and continues increasing due to the high consumption of this meat. The broiler litter is the largest amount of waste generated in poultry production. It is also characterized by its high concentration of organic matter. The broiler production integrated system defines a radius around it to settle down poultry farms in order to reduce costs. It has also increased the concentration of broiler litter in the producing regions and demanded waste treatment. So, the anaerobic digestion has come as an alternative treatment with high organic load removal. Thus, this trial aimed at evaluating the treatment capacity of broiler litter by anaerobic digestion into tubular biodigester with a semi-continuous flow. The applied treatments varied both the amount of added total volatile solids, from 2.93 to 3.72%, as well as the hydraulic retention time, from 11.60 to 28.40 days. The digesters were maintained at 27 ºC and considered stabilized when the removal efficiency of total solids, total volatile solids and chemical oxygen demand were according to the statistical quality control. Once stabilized, the 11 digesters of 0.6 m per 0.15 m (length per diameter) were evaluated for removal of solids and chemical oxygen demand with statistical quality control and design composite central rotational in a factorial design (22), at two levels (-1, 1), plus the axial points (-&#945;, &#945;) and the central point. The analysis of statistical quality control showed that the treatment with 3.32% added total volatile solids and 20 days of hydraulic retention time removed the highest amount of total solids (64.37%) and total volatile solids (72.38%), while the removal values of chemical oxygen demand were similar in all treatments, around 80%. Significant statistical models were registered with the central composite rotational design to remove total solids and for chemical oxygen demand. / No século XXI, a produção de frangos de corte ganhou espaço no mercado e continua crescendo, devido ao alto consumo da carne. A cama de frango é o resíduo gerado em maior quantidade na produção de frangos e caracteriza-se pela elevada concentração de matéria orgânica. O sistema de produção de frango de corte das empresas integradoras delimita um raio ao seu redor para implantação de aviários, visando à redução de custos, além de ocasionar a concentração de cama de frango nas regiões produtoras e gerar a necessidade de tratar o resíduo. A digestão anaeróbia é uma alternativa de tratamento, com alta remoção de carga orgânica. Logo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de tratamento da digestão anaeróbia da cama de frango em biodigestor tubular de fluxo semicontínuo. Os tratamentos aplicados variaram tanto a quantidade de sólidos totais voláteis adicionados, de 2,93 a 3,72% como o tempo de detenção hidráulica, de 11,60 a 28,40 dias. Os biodigestores foram mantidos a 27 ºC e considerados estabilizados quando as eficiências de remoção de sólidos totais, sólidos totais voláteis e demanda química de oxigênio encontraram-se dentro do controle estatístico de qualidade. Depois de estabilizados, os onze biodigestores de 0,60 m por 0,15 m (comprimento x diâmetro) foram avaliados quanto à remoção de sólidos e à demanda química de oxigênio com o controle estatístico de qualidade. O delineamento composto central rotacional foi em esquema fatorial (22), em dois níveis (1, +1), mais os pontos axiais (-&#945;, +&#945;) e o ponto central. A análise do controle estatístico de qualidade mostrou que o tratamento com 3,32% de sólidos totais voláteis adicionados e 20 dias de tempo de detenção hidráulica foi o que mais se destacou na remoção de sólidos totais (64,37%) e sólidos totais voláteis (72,38%) e os valores de remoção de demanda química de oxigênio foram próximos em todos os tratamentos, em torno de 80%. Com o delineamento composto central rotacional, foram verificados modelos estatísticos significativos para a remoção de sólidos totais e demanda química de oxigênio.

No presente trabalho foi avaliada a capacidade de síntese de nanopartículas de cobre pelo fungo filamentoso Hypocrea lixii. Para tanto, o cultivo do fungo foi otimizado em função da concentração celular e do aspecto das hifas. Verificou-se que o cultivo realizado com inóculo de suspensão de esporos congelados em meio contendo extrato de malte forneceu concentração celular de 10g/L consistentemente, além de um aspecto sem aglomerados de células. A capacidade de biossorção de íons cobre (II) da biomassa não viável do fungo Hypocrea lixii foi avaliada, utilizando-se isotermas de biossorção. Verificou-se que o valor máximo de remoção calculado através do modelo de Langmuir é de 17,4mg/g, que foi considerado condizente com o valor reportado na literatura para o mesmo fungo. Para a síntese de partículas, inicialmente foram utilizadas biomassa viável e não viável do fungo. Após análise de microscopia eletrônica de transmissão (MET) constatou-se a formação de nanopartículas de diâmetro médio de 15nm no interior e na parede das células para a biomassa não viável. Para a biomassa viável verificou-se a formação de partículas apenas no exterior das células, com diâmetro médio de 30nm. Foi investigado o uso de extratos de suspensão de biomassa viável e não viável, obtidos através do contato das biomassas com água deionizada por 24 horas. Análises de microscopia eletrônica para esses extratos indicaram a formação de partículas de diâmetro médio de 12nm, para o extrato de biomassa viável, e de 10nm para o extrato de biomassa não viável. Um método de obtenção de extrato através de centrifugação de células não viáveis também foi investigado para a síntese de nanopartículas. Análises de microscopia eletrônica de transmissão confirmaram a formação de nanopartículas de diâmetro médio igual a 13nm. Foi realizada análise de EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) nas partículas obtidas em amostras de extrato proveniente de centrifugação de células não viáveis e verificou-se que são compostas apenas de cobre, confirmando a capacidade de síntese de nanopartículas metálicas. Outras técnicas de caracterização como difração de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FT-IR) e espectrofotometria (UV-Vis) foram realizadas, porém não forneceram resultados conclusivos. Como forma de verificar os compostos que poderiam estar envolvidos na síntese das partículas através dos diferentes extratos, foram realizadas análises de espectrometria de massas (MALDI-TOF) e cromatografia gasosa. Através dessas análises foi possível verificar que os compostos que interagem com os íons cobre (II) são aminoácidos, ácidos graxos e açúcares. Apenas no extrato de centrifugação de células não viáveis foi possível verificar a presença de compostos com peso molecular na faixa entre 4kDa e 20kDa, compatível com proteínas. Uma vez confirmada a capacidade de síntese através de diferentes métodos, foi realizado um delineamento de experimentos central rotacional completo como forma de investigar a influência dos parâmetros pH e temperatura no diâmetro das partículas formadas com o extrato de centrifugação de células não viáveis. O diâmetro das partículas sintetizadas em cada ensaio foi medido através de análise de espalhamento de luz dinâmico (DLS). Através dos resultados, um modelo de segundo grau foi calculado utilizando-se o software Minitab® e verificou-se que tanto o pH quanto a temperatura não possuem contribuição significativa no tamanho das partículas sintetizadas. Além disso, observou-se que os diâmetros obtidos para os ensaios foram consideravelmente maiores que o obtido através das análises de microscopia eletrônica de transmissão (MET). Considerou-se que essa observação é resultado da presença de ligantes que atuam como estabilizadores das partículas e que contribuem para o aumento virtual do diâmetro medido. Esses ligantes podem ser compostos presentes no extrato e que não aparecem nas análises de microscopia por falta de contraste. Além disso, a análise de DLS é uma medida indireta de diâmetro e são necessárias outras análises para confirmar os resultados obtidos. Através dos resultados obtidos no presente trabalho, houve confirmação da capacidade de síntese de nanopartículas de cobre do fungo Hypocrea lixii e apresentação de metodologias promissoras que podem, após mais estudos, tornar-se um processo industrial. / In this work, the synthesis of copper nanoparticles using fungus Hypocrea lixii was evaluated. Therefore, the culture of the fungus was optimized in terms of cell concentration and hyphae qualitative aspect. It was found that cultures inoculated through frozen spore suspensions and using nutrient rich medium containing malt extract reached cell concentrations of 10g/L consistently, in addition to an aggregates-free hyphae aspect. The biossorption of copper (II) ions using non-viable biomass of Hypocrea lixii was measured, and sorption isotherms were constructed. It was found that the maximum removal calculated using the Langmuir model was 17,4mg/g, which was considered consistent with the value previously reported for this fungus. For the nanoparticle synthesis, the viable and non-viable biomasses of the fungus were initially used. Transmission electron microscopy (TEM) analysis demonstrated the formation of nanoparticles of 15nm of mean diameter inside the cells and in the cell wall for the non-viable biomass. For the viable biomass the particles obtained had 30nm of mean diameter and were located exclusively outside the cells. The use of viable and non-viable biomass suspension extracts was also investigated. The extracts were obtained after contact with double deionized water for 24 hours. Transmission electron microscopy (TEM) analysis showed the formation of particles with mean diameter of 12nm, for the viable biomass extract, and 10nm for the non-viable biomass extract. A method of obtaining cell extracts through centrifugation was also evaluated for the synthesis of copper nanoparticles. Transmission electron microscopy (TEM) analysis confirmed the formation of nanoparticles with mean diameter of 13nm. Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) was performed on the particles found in samples of the centrifuged cells extract and they were found to be composed of copper only, endorsing the ability of synthesis for this extract. Other characterization techniques such as X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and spectrophotometry (UV-Vis) were performed but the results were inconclusive. In order to define which compounds present in the cell extracts could be involved in the synthesis reaction, mass spectrometry (MALDI-TOF) and gas chromatography analyses were performed for the different extracts produced. Through the results of those analyses it was seen that the compounds that interact with the copper (II) ions are amino acids and sugars. Only for the centrifuged cells extract it was possible to confirm the presence of compounds with molecular weights between 4kDa and 20kDa, compatible with proteins. Having confirmed the ability of the fungus of synthesizing copper nanoparticles through different methods, a central rotational composite design of experiments was established as a way of assessing the influence of the pH and temperature on the diameter of the particles formed using the centrifuged cells extract. The diameter of the particles was measured using dynamic light scattering (DLS). Through the results, a second order model was calculated using the software Minitab® and it was found that neither the pH nor the temperature had significant contributions to the size of the particles. Moreover, the diameter found for the experiments were considerably larger than the observed through transmission electron microscopy. It was considered that this observation was a result of the presence of ligands that act as stabilizers for the particles and that contribute to a virtual increase of the diameter measured. These ligands are compounds present in the extract and that are not shown in electron microscopy due to the lack of contrast. Furthermore, the DLS analysis is an indirect measurement of the diameter and other analyses are needed to confirm the results obtained. Through the results found in this work, there was a confirmation of the ability of the fungus Hypocrea lixii to synthesize copper nanoparticles. Promising methodologies were proposed that might, after further studies, become an industrial process.

Over the last decade, there has been a growing interest in assessing cerebral aneurysmal wall motion, because of its potential connections to the biomechanical conditions of the vessel wall, which could eventually aid the prediction of aneurysmal rupture risk. Such quantification could provide a valid surrogate for the vascular wall status and integrity. However, the vast majority of current morphological indices used in the literature to predict growth and rupture in cerebral aneurysms do not take into account the temporal changes that occur during the cardiac cycle. This is because these indices are derived from image modalities that do not provide sufficient temporal and/or spatial resolution to obtain dynamic aneurysm information, which is expected to be similar to or below image resolution. Among currently available vascular imaging techniques, 3D rotational angiography (3DRA) and digital subtraction angiography (DSA) have the highest spatial (and temporal) resolution. Still, for a human operator relying solely on qualitative visual observation, even when using images from these modalities, to objectively analyze the small motion and shape changes of the cerebrovasculature of an individual throughout the cardiac cycle is difficult, if not impossible. Therefore, the availability of a robust morphodynamic analysis tool is needed. In this context, this thesis focuses on developing techniques to estimate, quantify and analyze cerebrovascular wall motion, particularly aneurysmal wall motion, using such modalities. The main contributions of the thesis are: 1) a first methodology to estimate and model patient-specific cerebrovascular morphodynamics over one cardiac cycle, through a proposed multiple 2D to 3D image registration framework; 2) an extension of this methodology to provide robust and efficient estimates of cerebrovascular wall motion for clinical evaluation and for further biomechanical modeling of the cerebrovascular wall; 3) a patient study that demonstrates the validity of the developed techniques from clinical practice, through an analysis of 3DRA and DSA images. Each of these contributions is published in or submitted to a peerreviewed international journal. / Durante la última década se ha dado un creciente interés en la evaluación del movimiento de la pared vascular en aneurismas cerebrales. Éste hecho ha sido motivado en gran medida por la relación existente entre dicha motilidad y sus condiciones biomecánicas, pudiendo éstas llegar a ser útiles en la predicción del riesgo de ruptura del aneurisma cerebral analizado. De este modo, de ésta cuantificación, se podría llegar a derivar un indicador indirecto del estado e integridad de la pared vascular. Sin embargo, la gran mayoría de los índices morfológicos utilizados en la actualidad para predecir crecimiento y ruptura de aneurismas cerebrales no consideran los cambios que se producen en el tiempo a lo largo del ciclo cardíaco. Esto se debe a que dichos índices se obtienen a partir de modalidades de imagen que no proporcionan suficiente resolución espacial y/o temporal para obtener información dinámica del aneurisma, cuyo rango de variación se espera sea similar o inferior a la resolución de la imagen. Entre las técnicas de imagen vascular disponibles en la actualidad, la angiografía rotacional 3D (3DRA) y la angiografía de substracción digital (DSA) son las que ofrecen la mayor resolución espacial (y temporal). De todos modos, aún utilizando imágenes de estas modalidades, el análisis objetivo de pequeñas diferencias de forma y movimiento en los vasos cerebrales de un individuo a lo largo de un ciclo cardíaco es difícil, si no imposible para un operador humano utilizando únicamente medidas cualitativas guiadas por inspección visual. Por lo tanto, la disponibilidad de herramientas robustas para el análisis morfodinámico de la vasculatura cerebral resulta necesaria. En este contexto, la investigación de esta tesis se concentra en el desarrollo de técnicas para estimar, cuantificar y analizar el movimiento de las paredes de los vasos cerebrales, con particular énfasis en el movimiento de la pared en aneurismas, utilizando las modalidades indicadas anteriormente. En líneas generales, esta tesis presenta tres contribuciones principales: 1) una primera metodología de estimación y modelado morfodinámico de vasos cerebrales a lo largo de un ciclo cardíaco, utilizando una técnica de registrado de imágenes 2D-3D; 2) una metodología extendida para proporcionar una estimación robusta y eficiente del movimiento de las paredes de los vasos cerebrales para su evaluación clínica y posterior modelado biomecánico de dichas paredes; 3) un estudio sobre una población de pacientes que demuestra la validez de las técnicas desarrolladas en la práctica clínica, a través del análisis en imágenes de 3DRA y DSA. Cada una de estas contribuciones ha sido publicada o se encuentra en fase de revisión en revistas internacionales indexadas.