Thesis. (M. Tech (Biotechnology, Faculty of Applied and Computer Science))--Vaal University of Technology, 2011. / Bottled water like any drinking water used for human consumption should be safe and wholesome to ensure adequate public health protection. This is due to potential health effects of concern such as endocrine disruption, toxicity teratogenicity, mutagenicity and carcinogenicity. Despite the number of regulatory bodies, publications on bottled water and speculations on its public health significance, many questions remain to be answered. One of the questions is whether the shelf life of bottled water is a cause for concern. The aim of the study was to determine the shelf-life of various commercial bottled waters by monitoring the variation in microbiological, chemical and aesthetic qualities of bottled water. A total of five commercial bottled water brands (A, B, C, D, E) each containing bottles from the same batch consisting of spring water, mineral water and bottled tap water were purchased directly after being bottled from different distributors around Gauteng in South Africa. All samples were stored at room temperature with artificial lighting and controlled temperature for a year thus mimicking typical conditions in retail outlets, supermarkets and in homes. Analyses were conducted over a period of 12 months, at monthly intervals. Within days of being purchased, high Heterotrophic plate counts (HPC) bacteria exceeding drinking water alert level >5 000 cfu/ml was common in four bottled water brands. Growth succession occurred during the period of study as various algal species were growing and accumulating on all bottled water tested. Total coliforms (TC), faecal coliforms (FC) and E.coli were not detected in all the bottled water tested. Yeasts and moulds were also not detected in all the bottled water. There were insignificant variations during the period of study for turbidity, pH, TDS, conductivity, and colour. These did not indicate any potential impact on aesthetic quality of bottled water. Two bottled water brands had hardness measures as low as 11mg/ℓ as CaCO3 making the water too soft which has an effect on taste. Radioactive substances, trihalomethanes, heavy metals, pesticides and other chemical contaminants were not found at levels that can be detrimental to human health.

Este trabalho avaliou os efeitos de diferentes períodos de armazenamento do leite de cabra in natura sobre a qualidade do produto em pó. Foram avaliadas as alterações microbiológicas, físico-químicas e bioquímicas do leite cru e a influência nas características microbiológicas, físicas, bioquímicas e sensoriais do leite em pó durante o armazenamento por 0, 60, 120 e 180 dias. Foram realizados 3 ensaios idênticos nos quais cerca de 105 L de leite de cabra recém-ordenhado foram igualmente divididos em 3 partes e armazenados a temperatura controlada de 4 ºC por até 5 dias. Nos dias 1, 3 e 5 após a coleta do leite in natura, uma alíquota de 500 mL foi coletada para a realização das análises. O restante da fração (aproximadamente 35L) foi submetido à pasteurização (65 ºC por 30 min), concentração sob vácuo (40% de sólidos totais) e secagem por atomização. Os lotes de leite de cabra em pó obtidos foram avaliados através de análises de composição (umidade, teores de proteína, gordura, lactose e cinzas), dispersibilidade, cor, atividade de água, índice de peróxidos, atividades proteolítica e lipolítica e análise sensorial por uma equipe de provadores treinados. Foram observados efeitos (P < 0,05) do período de armazenamento do leite in natura e/ou do leite em pó, ou mesmo interação destes efeitos sobre determinadas características durante o armazenamento do leite em pó, como: aumento linear das populações de micro-organismos mesófilos, psicrotróficos lipolíticos e psicrotróficos proteolíticos do leite in natura, aumento da intensidade da cor branca (L*) do leite em pó, da atividade lipolítica e da oxidação do leite em pó. Também foram observados efeitos (P < 0,05) em características sensoriais como: redução da coloração amarela do pó de do leite reconstituído, aumento do odor cáprico e dos sabores rançoso e amargo do leite reconstituído. Considerando-se a avaliação global das variáveis estudadas, recomenda-se que o período de armazenamento a 4 oC do leite de cabra in natura não ultrapasse 3 dias, para que ocorra a preservação da qualidade do leite de cabra em pó por até 180 dias. / This study evaluated the effects of different storage periods of raw goat milk on the quality of the powder product. Alterations in microbiological and physical-chemical properties of raw milk and their influence on the microbiological, physical, biochemical and sensory characteristics of milk powder during storage for 0, 60, 120 and 180 days were evaluated. There were 3 identical tests in which about 105 L of recently milked goat milk were divided into 3 parts and stored at controlled temperature of 4 ºC for up 5 days. On days 1, 3 and 5 after storage, an aliquot (500 mL) of raw milk was collected to perform microbiological, physico-chemical and biochemical analysis. The remaining fraction (about 35 L) was subjected to pasteurization (65 ºC for 30 min), vacuum concentration (40% of total solids) and spray drying. The powders produced were evaluated through analysis of composition (moisture, protein, fat, lactose and ash), dispersibility, color, water activity, granulometry, peroxide value, proteolytic and lipolytic activities and sensory analysis by a selected team of panelists. Effects of storage of raw milk or/and powdered milk or their interaction were observed (P <0.05) on certain characteristics during storage of milk powder, as the increasing of mesophilic, lipolytic psychrotrophic and proteolytic psychrotrophic microorganisms populations in raw milk, increasing of the white color (L*), the lipolytic activity and the peroxide value of milk powder. There were also observed effects (P < 0.05) on sensory characteristics such as decreasing of yellow color of milk powder and reconstituted milk, increasing of capric smell, rancid and bitter flavour of reconstituted milk. Considering the overall evaluation of studied variables, it\'s recommended that the raw goat milk storage at 4 oC does not exceed 3 days to preserve the quality of goat milk powder until 180 days.

Os efeitos combinados do CO2 como agente bacteriostático e dos absorvedores de oxigênio, para obtenção de uma atmosfera virtualmente livre de oxigênio, foram explorados neste experimento. Bifes de alcatra e contra filé, acondicionados em bandejas de poliestireno expandido, foram envoltos por filme de alta permeabilidade ao oxigênio (PVC). Dois conjuntos de quatro bandejas foram sobrepostos no interior de embalagens de transporte com alta barreira a gases (masterpack) sob atmosfera com CO2 puro, armazenadas a 1±1 o C por períodos de 14, 28, 35 e 42 dias. Para minimizar a descoloração durante o armazenamento foram adicionados sachês absorvedores de oxigênio no interior das embalagens masterpack, com capacidade nominal de seqüestrar 1000cm 3 de O2. Embalagens sem absorvedores (controle) foram preparadas da mesma maneira. Após cada período de armazenamento, as bandejas foram retiradas das embalagens masterpack e expostas ao ar atmosférico em balcão refrigerado com temperatura de 4±2°C. A qualidade microbiológica, o desenvolvimento da cor vermelha do músculo, porcentagem de manchas, aparência e cor rosa da gordura foram avaliadas periodicamente para determinação do potencial de reavivamento da cor (reblooming). Ao longo do tempo de armazenamento, observou-se um aumento da fase lag de crescimento de bactérias psicrotróficas aeróbias nos bifes de contra filé e alcatra acondicionados com absorvedores de oxigênio. O crescimento de bactérias psicrotróficas anaeróbias e de bactérias láticas foi mais influenciado pelo armazenamento sob CO2 do que pelo uso de absorvedores de oxigênio. Os bifes acondicionados com absorvedores readquiriram coloração vermelha após exposição aeróbica, apresentaram menor proporção de manchas, foram os mais atrativos e exibiram valores de vermelho (a*) e de R630-R580 superiores ao das amostras do tratamento controle, que geralmente não apresentaram potencial de reblooming após exposição aeróbica. Após 42 dias de armazenamento, os bifes de contra filé e alcatra foram considerados aceitáveis por 77 e 49% dos consumidores, respectivamente. / Masterpack system with modified atmosphere (100% CO2) and oxygen scavengers to achieve a virtually oxygen-free atmosphere were used to prevent metmioglobin formation (brown) under surface of beef and to extend shelf-life of striploin and rump steaks packaged in polystyrene trays and over-wrapped with plastic film having a high permeability (PVC). The masterpacks were stored at 1±1 o C for 14, 28, 35 and 42 days. For each storage time, microbiological, red colour of muscles, % discoloration, appearance and pink colour of fat characteristics were measured for assessment of reblooming in product stored with and without oxygen scavengers (controls). The increase in lag phase of psychrotrophic aerobic with increasing storage was mainly dependent on the use of scavengers oxygen. The psychrotrophic anaerobic and latic bacteria were more influenced by CO2 than that use of scavenger oxygen. The steaks stored with scavengers oxygen reblooming after aerobic exposure, showed less spot fractions, were the most attractive and red and R630-R580 values were higher than controls products, that failed to bloom. After 42 days of storage, the acceptability of striploin and rump steaks were 77 e 49%, respectively.

O camarão rosa (Farfantepenaeus subtilis) explotado pela pesca industrial na plataforma continental amazônica brasileira possui um ciclo de vida curto, mas complexo, habitando áreas oceânicas, mais ao norte da área de ocorrência, na fase adulta e larval, e áreas estuarinas e lagunares na fase de pós-larva e juvenil. O período de maior intensidade de reprodução se estende de maio a setembro e logo após a reprodução as larvas eclodem e iniciam sua migração para áreas costeiras, passando por diversas fases, onde se assentam e residem principalmente entre junho e outubro. A partir de setembro até janeiro do ano seguinte é maior a intensidade de recrutamento de juvenis às áreas oceânicas, onde passam a amadurecer e, a partir de dezembro, começam a ser capturados pela pesca industrial. A maior abundância da população adulta em termos de biomassa vai de março a agosto quando também se verificam as maiores capturas. As fêmeas crescem mais que os machos e estão presentes sempre em maior proporção nas capturas (61%). Os comprimentos assintóticos foram estimados em 231 mm ( k = 1,6 \'ano POT.-1\') e 205 mm (k = 0,94 \'ano POT.-1\'), para fêmeas e machos respectivamente. A população apresenta taxa de mortalidade natural relativamente elevada, 2,53 \'ano POT.-1\' para fêmeas e 1,83 \'ano POT.-1\' para machos, sendo observadas acentuadas flutuações de recrutamento e abundância, com evidências de que são fortemente governadas pelas condições ambientais. O estoque vem sendo explotado em níveis moderados nos anos recentes (E = 0,45), embora tenha sofrido elevadas taxas de explotação na década de 80, o que levou a uma redução do tamanho da população. O rendimento máximo sustentável, considerado uma média de longo prazo, foi estimado em 4.032 toneladas de cauda por ano, para um esforço de pesca de 19.370 dias de mar. Nos últimos anos, se observa uma tendência de recuperação da biomassa populacional, mas com as oscilações anuais características da espécie. A vazão do rio Amazonas é o fator ambiental que governa com mais intensidade as condições do ambiente costeiro na região e verificou-se que suas flutuações estão correlacionadas a alterações na abundância da população da espécie. Postula-se que o aporte e sobrevivência das larvas e pós-larvas no ambiente costeiro seja influenciada pela intensidade da vazão do rio. O período em que se assentam nos berçários na zona costeira coincide com a estação de vazante do rio, sendo a sobrevivência favorecida por vazões abaixo da média e vice-versa. Portanto, medidas de ordenamento voltadas para o uso sustentável do recurso devem estar associadas ao conhecimento das condições ambientais nesta fase, bem como a estudos sobre a abundância de pós-larvas e juvenis na faixa costeira. / The brown shrimp (Farfantepenaeus subtilis) exploited by the industrial fishery on the continental shelf of the Brazilian Amazon has a short but complex life cyele, inhabiting oceanic areas, at the north of the area of occurrence, during the adult and larval stages, and estuarine areas and lagoons in post-larval and juvenile. The period of highest intensity of reproduction extends from May to September and soon after the hatch, the larvae start their migration to coastal areas, passing through several stages, where they settle and remain resident between June and October. From September to January of the following year the intensity of recruitment to ocean areas is higher, and once there they start to mature and are caught by the industrial fishery from December on. The highest abundance of the adult population in terms of biomass is observed from March to August when the largest catches also occur. Females grow larger than males and are always present in greater proportion in catches (61%). The asymptotic lengths were estimated at 231 mm (k = 1.6 \'year POT.-1\') and 205 mm (k = 0.94 \'year POT.-1\') for females and males respectively. The population has a natural mortality rate relatively high, 2.53 \'year POT.-1\' for females and 1.83 \'years POT.-1\' for males, and pronounced fluctuations in recruitment and abundance are observed, with evidence of being strongly governed by environmental conditions. The stock has been exploited at moderate levels in recent years (E = 0.45), although it has suffered high rates of exploitation in the 80\'s, which led to a reduction in population size. The maximum sustainable yield, considered a long-term average, was estimated at 4,032 ton of tail per year for a fishing effort of 19,370 days at sea. In recent years, it is observed a tendency of recovering of the population biomass, but annual fluctuations are characteristics of the species. The flow of the Amazon River is the main environmental facto r that governs the conditions of the coastal environment in the region and it was found that it is correlated with the fluctuatícn of the brown shrimp population abundance. It is postulated that the uptake and survival of larvae and post larvae in the coastal environment is lnfluenced by the intensity of river flow, The period during which they settle at the nurseries in the coastal zone coincides with the dry season and their survival is favored when the flow of the river is below the average, and vice versa. Therefore, management measures aimed at sustainable use of the resource must be associated with the knowledge of environmental conditions during this phase, as well as studies on the abundance of post-larvae and juveniles in the coastal zone.

Brazil nuts (Bertholletia excelsa, H.B.K.) are seeds of high nutritional value collected from South American rainforests and its productive chain is one of the most important non-timber economic activities in Brazilian amazon. The main objectives of this research were: 1) characterize the occurrence of chemical changes in Brazil nut kernels (BNK), cold-pressed Brazil nut oil (BNO) and Brazil nut flour obtained by water extraction (BNF); and 2) investigate strategies of control and monitoring these changes during storage. For this, consolidated techniques, such as spectrophotometry and chromatography, and a relatively new analytical technique, the electron spin resonance (ESR) spectroscopy, were employed. As major results, it was found that different combinations of storage temperatures and atmosphere packages have differently affected the tendency of radical formation and off-flavor volatile aroma compounds generation in BNK, and that the combination of refrigeration with vacuum packing was able to keep BNK at their best. It was demonstrated that a spin-trapping ESR spectroscopy method would be suitable to monitor oxidative changes in BNO with known history stored either in clear or in brown glass bottles under retail conditions. For BNF, it was demonstrated that minor variations on water activity (aw) might significantly affect the rates of both lipid oxidation and nonenzymatic browning reactions during storage. There was indication that for BNF with initial aw of 0.196, but not for BNF with initial aw of 0.101, under the studied conditions, secondary products from lipid oxidation might be substrates for nonenzymatic browning products formation. As a conclusion, these results may help to better understand chemical deteriorative processes in BNK and its co-products, according to the storage conditions, and that the use of less sample-demanding, fast and solvent-free analytical method to monitor these changes in BNO is feasible. / A castanha do Brasil (Bertholletia excelsa, H.B.K.) é uma semente de boa qualidade nutricional coletada em florestas tropicais da América do Sul, cuja cadeia produtiva é uma das mais importantes atividades econômicas não madeireiras da Amazônia brasileira. Os principais objetivos desta pesquisa foram: 1) caracterizar a ocorrência de alterações químicas em castanhas do Brasil (CB), óleo de castanha do Brasil obtido por prensagem a frio (OCB) e farinha de castanha do Brasil obtida por extração aquosa (FCB); e 2) investigar estratégias para controlar e monitorar essas alterações ao longo do armazenamento. Para isso, técnicas consolidadas como a espectrofotometria e a cromatografia, e uma técnica relativamente recente, a espectroscopia de ressonância de spin eletrônico (RSE), foram empregadas. Dentre os principais resultados obtidos, foi possível constatar o efeito de diferentes combinações de temperaturas e atmosferas de embalagem sobre a tendência de formação de radicais e sobre a geração de compostos voláteis de aroma relacionados a odor indesejável em CB, e que a temperatura de refrigeração combinada com a embalagem a vácuo foi a mais eficiente na preservação da qualidade da CB. Demonstrou-se que o uso de um método de aprisionamento de spins de RSE pode ser eficiente para monitorar alterações químicas em OCB com histórico conhecido embalado em frascos de vidro transparente ou marrons sob condições de armazenamento comercial. Para FCB, foi demonstrado que pequenas variações na atividade de água (aw) podem afetar significativamente as taxas de oxidação lipídica e de reações de escurecimento não enzimático durante armazenamento. Obteve-se indicação de que para FCB com aw inicial de 0,196, mas não para FCB com aw inicial de 0,101, produtos secundários da oxidação lipídica podem ser substratos para a formação de produtos do escurecimento não enzimático. Como conclusão geral, os resultados obtidos podem ajudar a explicar melhor os processos de deterioração química em CB e seus coprodutos, conforme as condições de armazenamento, e que o uso de um método que requer menor quantidade de amostras, é rápido e não usa solventes é viável para o monitoramento da qualidade de OCB.

Nos estudos de populações pesqueiras é comum o uso de modelos hidrodinâmicos acoplados a modelos biológicos e, um tipo de modelo merece destaque: o baseado no indivíduo (IBM). A Plataforma Continental do Atlântico Sudoeste comporta uma importante atividade pesqueira e, a influência da circulação na distribuição de ovos/larvas nessa região é pouco entendida. Estudos anteriores sugerem que o transporte de Ekman em direção à costa e o deságue de água fluvial impedem a perda de ovos e larvas da área costeira. Este trabalho apresenta resultados de um estudo englobando os padrões de circulação e de transporte de larvas nessa área, realizado através do desenvolvimento de um IBM para os estágios iniciais da Engraulis anchoita e o acoplamento deste a dois campos de velocidade superficial: a de Ekman, e a saída de um modelo hidrodinâmico 3D. Os resultados mostram que somente a deriva de Ekman não é suficiente para explicar o padrão de retenção larval observado na região. Os valores de retenção encontrados com a utilização da saída do modelo estão próximos aos observados. Maiores concentrações larvais foram obtidas no outono/inverno e menores na primavera/verão. Estes resultados estão diretamente relacionados à combinação dos efeitos dos padrões de vento da área com a influência das Correntes do Brasil e das Malvinas e do deságue continental na circulação sobre a plataforma. / Recruitment of pelagic fishes is the net result a series of continuous events in their life cycle. Most of the variability in natural mortality is thought to occur during the early stages of development and is related to environmental factors. The use of coupled physical-biological modeling in the study of fisheries populations is very common and a particular type of model deserves special mention: the Individual Based Model (IBM). The Atlantic Southwestern Continental Shelf is one of the most productive fishing sites in the Western South Atlantic, but the processes involving the circulation in this area and its influence on eggs/larvae transport and retention are still poorly understood. Recent studies describe the spawning activity of anchovy and its relationship to oceanographic processes and suggest that predominant onshore Ekman transport, during the austral winter/spring, keeps the eggs and larvae in coastal areas. According to these studies, the river runoff contributes to the formation of a retention zone for planktonic organisms over the area. This work presents results of a study that considers both the circulation pattern and larval transport, throught the development of an IBM for the early stages of anchovy Engraulis anchoita. The model is coupled to two surface velocity fields: the Ekman drift, and the output of a 3D hydrographic model. The results show that just Ekman surface velocities are not able to explain the larval dispersion observed in this region. Retention values obtained with the model output are much closer to observed values. Autumn and winter seasons present the highest values of retention. These results are due to the combined effect of the wind patterns registered in the area with the influence of the river runoff and the Brazil-Malvinas shelf circulation.

Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a estrutura vertical e massas d\'água presentes na região oeste e norte da Península Antártica. Foram utilizados dados de temperatura, salinidade e pressão (profundidade) coletados por plataformas de coleta de dados (PCDs) fixadas em elefantes-marinhos do sul (EMS) pelo Projeto MEOP-BR, coordenado pela Profª Dra Mônica M. C. Muelbert, no período de fevereiro a novembro de 2008. Estes dados são transmitidos via sistema de satélites ARGOS a uma taxa de 2.91+/-0.25 vezes ao dia, distância média entre cada perfil coletado é de 14.43 +/- 12.28 km resultando em uma resolução espacial de 41.61 km/dia. Estes dados permitiram uma descrição detalhada da estrutura vertical e identificação de massas d\'água durante diferentes meses do ano de 2008. São comparados perfis verticais em diferentes estações do ano em regiões de plataformas de gelo marinho, do Estreito de Bransfield (EB) e norte da Península Antártica (PA), comparados transectos da porção oeste da PA coletados durante o verão e inverno de 2008 e são apresentados transectos através do Mar da Escócia (ME) nos meses de Setembro a Outubro de 2008. Os valores de temperatura potencial coletados estiveram na faixa entre -1.89ºC e 2.32ºC, os valores mínimos estão relacionados a áreas de formação de gelo marinho e os máximos a investidas através da Corrente Circumpolar Antártica (CCA) em mar aberto e em direção as Ilhas Georgia (IGS). Os valores de salinidade possuem variações entre 32.36 e 35.03 psu, estes valores resultam de diferentes processos, sendo os extremos relacionados a regiões de derretimento e formação de gelo marinho, respectivamente. Graças à grande área utilizada pelos EMS para forrageio durante o x período analisado, diversas massas d\'água são identificadas através de diagramas -S, são elas: Água Profunda Circumpolar (CDW), Água de Inverno (WW), Água de Plataforma de Baixa Salinidade (LSSW), Água Superficial Antártica (AASW), Água de Plataforma de Alta Salinidade (HSSW), Água Profunda Circumpolar Superior e Inferior (UCDW e LCDW), Água de Plataforma (SW), Água de Plataforma de Gelo (ISW), Água Profunda Cálida (WDW) e Água Profunda Cálida Modificada (MWDW). / To study the termohaline structure and water masses in the north and west sides of Antarctic Peninsula, 10 southern elephant seals (EMS) were equipped with highaccuracy conductivity-temperature-depth satellite-relayed data loggers (CTDSRDLs) by the MEOP-BR Project in beginning of 2008 at Elephant Island. Here, we show that measurements collected by these long-ranging, deep-diving predators allow oceanic vertical structure and water masses of the Southern Ocean to be mapped in regions and at times of year not sampled by other oceanographic instruments. These data are transmitted by the ARGOS satellite system at a rate of 2.91+/-0.25 times per day, mean distance between each profile collected is 14.43+/- 12.28 km, resulting in a spatial resolution of 41.61km/day. Vertical profiles are compared at different seasons in sea ice platforms regions, Bransfield Strait (EB) and northern tip of Antarctic Peninsula (PA). Are compared transects at the western side of the PA collected during summer and winter of 2008 and are presented transects across the Scotia Sea (ME) in the months of September and October of 2008. The collected potential temperature values were in the range from -1.89º C to 2.32ºC, the minimum values are related to areas of sea ice formation and the maximum amounts to dives through the Antarctic Circumpolar Current (ACC) in the open sea and towards the South Georgia Islands. The salinity values have variations between 32.36 and 35.03 psu, these values result from different processes, being related to melting and formation of sea ice. The large region sampled allowed us to identify during the study period several water masses from -S diagrams, they are: Circumpolar Deep Water (CDW), Winter Water (WW), Low Salinity Shelf Water xii (LSSW), Antarctic Surface Water (AASW), High Salinity Shelf Water (HSSW), Upper and Bottom Circumpolar Deep Water (UCDW and LCDW), Shelf Water (SW), Ice Shelf Water (ISW), Warm Deep Water (WDW) and Modified Warm Deep Water (MWDW).

Sedimentary processes are critical geological phenomena in the evolution of continental margins. Environmental forces from various temporal and spatial scales control these processes. Due to the fast increase of anthropogenic activities in marine environments, these studies on sedimentary processes and their products are becoming increasingly necessary. In this context, geophysical data, such as high-resolution 2D seismic reflection profiles, are efficient tools to characterize sedimentary processes and deposits. This study aimed to map and interpret different types of echo character on the continental shelf of the São Paulo Bight to increase the knowledge of the spatial variability of sedimentary processes in current-dominated shelf settings. With this aim, 120 seismic lines, almost 3200 km in length, have been analyzed in conjunction with 451 surficial sediment samples. Based on the broad-scale seafloor morphology, microtopography and seismic characteristics (e.g., sharpness, amplitude, continuity) of sub-bottom reflections, seven echo types distributed in three echo classes were identified in the study area. Type 1-1 is a flat seafloor with either no or low-amplitude sub-bottom reflectors, mainly observed in the middle shelf; type 1-2 is a flat sea floor with medium to high-amplitude sub-bottom reflectors also found in middle shelf settings; type 1-3 is defined by a transparent acoustic response below the seafloor evolving downsection into a highly reflective pattern that covers most of the inner shelf; type 1-4 presents a flat seafloor molded by regularly spaced undulations, and it is restricted to the outer shelf; type 2-1 consists of mounds with no internal reflectors also located on the outer shelf; type 3-1 is an irregular echo with prolonged internal reflectors found around the São Sebastião Island; finally, type 3-2 is a broad irregular echo with high relief variations mainly found in the outer shelf. The analysis of the seismic survey allowed recognizing that the distribution of the echoes reflects not only the composition of the seabed but also the sedimentary processes that acted during the deposition of the material. In the inner shelf and middle shelves, the Brazilian Coastal Current and the action of waves are the main processes responsible for the echo types found, while the outer shelf echo types are strongly influenced by the Brazil Current. / Processos sedimentares são fenômenos importantes na evolução das margens continentais. Esses processos são controlados por forçantes de várias escalas espaciais e temporais. Devido ao rápido crescimento das atividades antropogênicas em ambientes marinhos, estudos sobre processos sedimentares e seus produtos tem se tornado cada vez mais necessários. Nesse contexto, dados geofísicos, como perfis de sísmica de reflexão de alta resolução, são ferramentas importantes na caracterização desses processos e depósitos. O objetivo do estudo foi mapear e interpretar os tipos de caráter de eco na plataforma continental do estado de São Paulo visando aumentar o conhecimento a respeito da variabilidade espacial dos processos sedimentares em plataformas dominadas por correntes. Para alcançar esse objetivo 120 linhas sísmicas totalizando quase 3200 km em extensão foram analisadas em conjunto com 451 amostras sedimentares. Baseados na morfologia de macro e microescala e características sísmicas do sinal acústico de fundo como nitidez, amplitude e continuidade dos refletores, foram identificados 7 tipos de caráter de eco distribuídos em 3 classes (fundo plano, monticular ou irregular). O tipo 1-1 apresenta fundo plano com refletores de sub fundo ausentes ou de baixa amplitude localizado principalmente na plataforma média; o tipo 1-2 refere-se a um fundo plano com refletores internos com amplitudes médias a altas também presente na plataforma média; o tipo 1-3 é definido por uma camada superficial transparente que é substituída em profundidade por uma camada altamente refletiva que cobre grande parte da plataforma interna; o eco 1-4 apresenta fundo moldado por ondulações com localização restrita na plataforma externa; o tipo 2-1 consiste em montes sem refletores internos localizado próximo a quebra da plataforma; o tipo 3-1 é irregular com refletores internos prolongados e é encontrado ao sul da Ilha de São Sebastião; finalmente, o eco 3-2 é um eco irregular que apresenta grandes variações de relevo presente em grande parte da plataforma externa. A análise dos dados sísmicos permitiu o reconhecimento de que os ecos respondem não somente a composição sedimentar superficial, mas também os processos sedimentares que atuaram durante a deposição do material. Nas plataformas interna e média, a Corrente Costeira Brasileira e a ação de ondas geradas pelos ventos são os principais processos responsáveis pela geração dos ecos encontrados, enquanto na plataforma externa, os tipos de eco são fortemente influenciados pela Corrente do Brasil.

A circulação sazonal da Plataforma Continental Leste Brasileira (PCLB) entre 10oS e 16oS é investigada com base em um inédito conjunto de dados in situ e em modelagem hidrodinâmica. Os dados observados possibilitaram a compreensão da dinâmica da circulação em partes específicas da região de estudo e a sua interação com os diversos mecanismos forçantes, ilustrando a forte influência da circulação atmosférica e oceânica de meso/larga escalas, de processos transientes e da topografia local, na circulação regional, apresentando cenários distintos entre as estações do ano. Os resultados da modelagem hidrodinâmica não só complementaram os estudos observacionais, como também permitiram uma maior compreensão da variabilidade sazonal e espaço-temporal da circulação na PCLB, assim como a sua interação com os diversos mecanismos forçantes, para uma região mais ampla (10oS-16oS). A PCLB é fortemente afetada pela sazonalidade de larga escala do regime dos ventos alísios e da latitude da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). Seguindo esta dinâmica, durante as estações de primavera/verão, as correntes na Plataforma Continental (PC) ao sul de 12oS ficam sujeitas a ventos preferenciais de E-NE e, no oceano, a bifurcação da Corrente Sul Equatorial (bSEC) atinge a sua posição mais ao norte (~13oS em novembro). Nas regiões da quebra da PC e do talude continental, as correntes são também influenciadas pelas Correntes de Contorno Oeste (CCO). No domínio norte (10oS), a circulação na PC interna é para sul, seguindo o campo de ventos preferencial, enquanto a circulação na PC média e na quebra da PC é mais influenciada pelas correntes na região do talude continental, que são claramente dominadas pela dinâmica da Corrente Norte do Brasil/Sub-Corrente Norte do Brasil (CNB/SCNB). No domínio central (14oS), embora a circulação seja de certa forma similar à observada para o domínio norte, a circulação no talude continental apresenta uma maior variabilidade como resposta à presença dos fluxos contrários da Corrente do Brasil (CB) e da SCNB. A circulação no domínio sul (16oS) possui uma clara divisão ao longo da PC/talude continental, apresentando um intenso e organizado fluxo direcionado para sul na PC interna e média, como resposta à forçante remota do vento, e uma circulação polarizada na direção perpendicular à costa nas regiões da quebra da PC/talude continental, sugerindo uma associação com a CCO e com a topografia local do Banco Royal Charlotte. Durante as estações de outono/inverno, seguindo o regime sazonal dos ventos alísios e da latitude da ZCIT, a PC ao norte de ~20oS fica sujeita a ventos preferenciais de E-SE e as correntes sofrem uma reversão do fluxo médio, e a bCSE atinge seu limite sul (~17oS em julho). A circulação na PC interna e média no domínio norte durante estas estações, apresenta um fraco fluxo para norte com uma alta variabilidade. Enquanto na PC interna esta variabilidade está relacionada à entrada mais frequente de frentes frias, na PC média está relacionada com a circulação na região do talude continental. A circulação nesta região possui uma alta correlação com aquela na região da quebra da PC e ambas apresentam um fluxo médio para norte mais intenso e menos variável, que pode estar relacionado com o fluxo da CNB/SCNB, que ocupa toda a região do talude continental durante estas estações do ano. O fluxo médio para norte no domínio central, apresenta uma fraca intensidade e alta variabilidade nas regiões da PC interna e média e na quebra da PC, que pode estar relacionada com o aumento da frequência de sistemas frontais, ao fato desta região ser influenciada pela bifurcação do fluxo médio em superfície e, para a região da quebra da PC, à variabilidade da SCNB, que apresenta maiores episódios em que ocupa esta região. A CNB/SCNB exerce uma clara influência na circulação da região do talude continental. A circulação no domínio sul é principalmente gerada pelo vento remoto nas regiões da PC interna e média, enquanto nas regiões da quebra da PC e talude continental apresenta uma significativa influência da CCO. / The seasonal circulation of the Eastern Brazilian Shelf (EBS) between 10oS and 16oS is investigated based on original in situ data sets and hydrodynamic modeling. The observational data provided an understanding of the circulation dynamics within specific parts of the the study region and its interaction with the various forcing mechanisms, illustrating the strong influence of the large/meso scales atmospheric and oceanic circulation, transient processes and local topography on the regional circulation, presenting very distinct scenarios between seasons. The hydrodynamic modeling results not only complemented the observational studies but also allowed for a broader understanding of the seasonality and time-space variability of the EBS circulation, as well as its interaction with the various forcing mechanisms, in a wider region (10oS-16oS). The EBS is highly affected by large-scale seasonality in the trade wind regime and the latitude of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). Following this dynamics, during the spring/summer seasons, the currents within the continental shelf south of 12oS are influenced by preferential E-NE winds and, in the ocean, the bifurcation of the South Equatorial Current (bSEC) reaches its northernmost position (~13oS in November). At the shelf break and slope region, the currents are also influenced by the Western Boundary Currents (WBC). At the northern domain (10oS) the inner shelf circulation is to the south following the preferential winds, while the circulation at the mid shelf and shelf break is more influence by the currents at the slope, which are clearly dominated by the North Brazil Current/North Brazil Undercurrent (NBC/NBUC) dynamics. At the central region (14oS), although the circulation is somehow similar to that observed for the northern domain, the slope circulation presents a greater variability in response to the presence of the opposing Brazil Current (BC) and NBUC flow. At the southern domain (16oS) the circulation has a clear division along the continental shelf/slope regions, presenting an intense and organized southward flow at the inner and mid shelves, as a response to the remote wind forcing, and a polarized cross-shelf circulation at the shelf break/slope region, suggesting an association with the WBC and the local topography of the Royal Charlotte Bank. During the autumn/winter seasons, following the seasonal regime of the trade winds and the latitude of the ITCZ, the continental shelf north of ~20oS are influenced by preferential E-SE winds and the currents experience a reversal of the mean flow, and the bSEC reaches its southernmost position (~17oS in July). The circulation during these seasons at the northern domain inner and mid shelves presents a weak northward flow with a strong variability. While at the inner shelf this variability is related to the more frequent cold front passages at the mid shelf it is related to the slope region circulation. The circulation at this region has a high correlation with the circulation at the shelf break and both present a less variable and more intense northward net flow which could be related to the NBC/NBUC flow, that occupies the entire slope region during these seasons. The northward net flow at the central domain presents a weak intensity and high variability at the inner/mid shelves and shelf break regions, which could be related to the increase in the cold fronts frequency, to the fact that this region is under the influence of the bifurcation of the surface net flow and, for the shelf break region, to the NBUC variability which presents more episodes that occupies this region. At the slope region the NBC/NBUC exerts a clear influence in the circulation. The circulation at the southern domain is mainly driven by the remote wind forcing at the inner and mid shelves, while at the shelf break/slope regions presents a significant WBC influence.

Um problema importante na produção de filmes ativos utilizando agentes ativos lipofílicos é a dificuldade de dispersão desses agentes na solução formadora de filme (SFF). As nanoemulsões podem ser uma alternativa para dispersar esses compostos na matriz biopolimérica. Os objetivos gerais desta pesquisa foram: 1) Desenvolver nanoemulsões óleo-em-água (O/A), com três agentes ativos na fase óleo, sendo dois antimicrobianos - cinamaldeído e óleo essencial de alho - e um antioxidante - alfa-tocoferol, e caracterizar essas nanoemulsões, inclusive sua estabilidade; e 2) Desenvolver, caracterizar e aplicar filmes ativos à base de gelatina-quitosana (G-Q), ativados com nanoemulsões O/A preparadas nas condições ótimas de processo: N1: &alpha;-tocoferol/cinamaldeído; N2: &alpha;-tocoferol/óleo essencial de alho; N3: &alpha;-tocoferol/cinamaldeído e óleo essencial de alho; e N4: óleo de canola. As nanoemulsões O/A foram preparadas usando um microfluidizador e Tween 20 e Span 60 como emulsificantes, caracterizadas e incorporadas na SFF. Os filmes foram produzidos pela técnica de Casting incorporando 0 ou 5 g agente ativo nanoemulsificado/100 g biopolímero e usando glicerol como plastificante. Os filmes foram caracterizados em termos de propriedades físicas, mecânicas, de permeabilidade ao vapor de água e isotermas de sorção, ópticas, microestruturais, e atividades antimicrobiana e antioxidante. Além disso, um estudo de migração dos agentes ativos em simuladores de alimentos foi realizado. A mortadela fatiada foi embalada em bandejas de poliestireno usando filmes como separador de fatias. Posteriormente, foi avaliada a aceitação sensorial da mortadela e sua vida útil com base em análises físico-químicas e microbiológicas. Os resultados mostraram emulsões O/A com tamanho de gota nanométrico, distribuição monomodal, potencial &zeta; &gt;-30 mV, alta estabilidade física e eficiência de encapsulação e propriedades ativas. Por outro lado, os filmes ativos não apresentaram diferenças significativas (p&gt;0,05) quanto à espessura, umidade, permeabilidade ao vapor de água e propriedades térmicas. A solubilidade em água, ângulo de contato, transmissão de luz, rigidez e resistência à tração e o brilho dos filmes foram reduzidos (p&lt;0,05), enquanto a deformação na ruptura, opacidade, grau de inchamento, cor e rugosidade da superfície aumentaram consideravelmente (p&lt;0,05) em razão da incorporação das nanoemulsões. Os modelos matemáticos de BET, GAB, Peleg e Oswin descreveram o comportamento de absorção de vapor de água dos filmes. As análises de DSC, FTIR e de difração de raios-X sugeriram compatibilidade entre a gelatina e a quitosana. Uma boa distribuição das nanogotas de óleo que encapsulavam os agentes ativos na matriz biopolimérica foi confirmada pelas análises de MEV e MFA. As nanoemulsões e os filmes ativos foram efetivos contra a Pseudomonas aeruginosa e Listeria monocytogenes e apresentaram atividade antioxidante frente aos radicais DPPH&bull;, ABTS&bull;+ e o reagente FRAP. As cinéticas de migração dos agentes ativos apresentaram comportamento Fickiano, com valores de coeficientes de difusão efetiva (D) entre 10-14 e 10-15 m2/s. Por outro lado, as fatias de mortadela embaladas sem filme foram as mais aceitas sensorialmente. Porém, o filme ativo utilizado ofereceu a maior ação antimicrobiana contra a L. monocytogenes e P. aeruginosa, inicialmente inoculadas na mortadela, além do maior efeito protetor contra bactérias deteriorantes, assim como inibiu a oxidação lipídica por mais tempo (5 dias) durante o estudo de vida útil. Em geral, este estudo evidenciou que os filmes à base de G-Q carregados com agentes ativos nanoemulsificados pode ter potencial como material de embalagem para melhorar a vida útil de alimentos. / A major problem in the production of active films using lipophilic active agents is their poor dispersion in the film-forming solution (FFS). Nanoemulsions may be an alternative to disperse these compounds within the biopolymeric matrix. The main aims of this research were: 1) to develop oil-in-water (O/W) nanoemulsions incorporated with three active agents in the oil phase, two antimicrobials - cinnamaldehyde and garlic essential oil - and one antioxidant - &alpha;-tocopherol and characterize those nanoemulsions, even their stability, and 2) Develop, characterize and applicate gelatin-chitosan (G-Ch) based films activated with O/W nanoemulsions prepared under optimal conditions: N1: &alpha;-tocopherol/cinnamaldehyde; N2: &alpha;-tocopherol/garlic essential oil; N3: &alpha;-tocopherol/cinnamaldehyde and garlic essential oil; and N4: canola oil. The O/W nanoemulsions were prepared using a microfluidizer and Tween 20 and Span 60 as emulsifiers, characterized, and then loaded into the FFS. The films were produced by the casting method incorporating 0 or 5 g of nanoemulsified active agent/100 g biopolymer, using glycerol as a plasticizer, and subsequently characterized in terms of their physical, mechanical, water vapor permeability, water sorption, optical, microstructural, antimicrobial and antioxidant properties. In addition, a study of active agent migration into food simulants was performed. The sliced mortadella was packed in polystyrene trays using films as a slice separator. After, a sensorial acceptance evaluation and shelf life study, based on physicochemical and microbiological analyses, were performed for the mortadella sausage. The results showed O/A emulsions with nanometric droplet size, monomodal distribution, &zeta; potential greater than -30 mV, high physical stability, high encapsulation efficiency, and active properties. On the other hand, the active films presented no significant differences (p&gt;0.05) in terms of thickness, moisture content, water vapor permeability, and thermal properties. The solubility in water, contact angle, light transmission, tensile strength, and brightness of films were reduced (p&lt;0.05), whilst the deformation at break, opacity, degree of swelling, color, and surface roughness considerably increased (p&lt;0.05), due to the incorporation of nanoemulsions. The mathematical models of BET, GAB, Peleg and Oswin described the water vapor absorption behavior of the films. The DSC, FTIR, and x-ray analyses suggested compatibility between the gelatin and chitosan. A good distribution of the oil nanodroplets encapsulating the active agents within the matrix was confirmed by AFM and SEM analyses. The active nanoemulsions and films were effective against Pseudomonas aeruginosa and Listeria monocytogenes, and showed antioxidant activity against the DPPH&bull; and ABTS&bull;+ free radicals, as well as the FRAP reagent. The kinetic migration of the active agents presented a Fickian behavior with values of effective diffusion coefficients (D) between 10-14 and 10-15 m2/s. On the other hand, the mortadella slices packed without films were the most sensorially accepted. However, the active films used offered the greatest effectiveness against L. monocytogenes and P. aeruginosa initially inoculated in the mortadella sausage, and highest protective effect against spoilage bacteria, as well as inhibiting lipid oxidation for longer time (5 days) during the shelf life study. Overall, this study offered clear evidence that G-Ch based films, loaded with nanoemulsified active agents, can have potential as packaging material for enhancing the shelf life of food.