O objetivo de colaborar com o equacionamento da problemática do crescimento populacional por meio de uma proposta viável economicamente, e com vantagens tecnológicas com vistas à durabilidade para a armazenagem de gêneros alimentícios em baixas temperaturas motivou o desenvolvimento desta pesquisa, na qual se propõe o uso do concreto como material alternativo para a construção de sistemas de guarda e conservação de alimentos. A partir de um adequado método de dosagem e da tecnologia desenvolvida pelo grupo de pesquisadores do Laboratório de Materiais Avançados à Base de Cimento, foram elaborados dois concretos diferenciados pela incorporação ou não de ar. A durabilidade do concreto para ambientes com baixas temperaturas tem sido relacionada a um sistema de vazios de ar com volume de 6 '+ OU -' 1 % e adequado espaçamento entre as bolhas de ar. O desempenho desses concretos em ambientes com baixas temperaturas foi avaliado acondicionando-os em uma câmara fria com temperatura de - 35 ± 2 graus Celsius. A sanidade dos corpos-de-prova foi monitorada por meio de ensaios não destrutivos (i.e. determinação da freqüência natural). O período de exposição foi de trinta e cinco dias, sendo que após o sétimo dia ocorreu a estabilização dos valores da freqüência natural dos corpos-de-prova. Os dois tipos de concretos ensaiados - com ar incorporado e sem ar incorporado - mostraram-se resistentes nestas condições de ensaio. Os resultados obtidos demonstram que os concretos, de acordo com o método utilizado, atendem a todos os requisitos para os quais foram projetados / The aim to collaborate with the set out of the world population increase problem, using a feasible and economical proposal, with technology advantages, destined to store foodstuff in low temperatures, motivated the development of this research, that suggests concrete as an alternative material to storage and conservation foodstuff system construction. Starting from the concrete design with an adequate method, and based on the technology developed by worker group of Laboratory of Advanced Cement Based Materials, were designed two kinds of concrete: with and without incorporated air. The durability of concrete in low temperatures environment were related to air voids system with 6 '+ OU -' 1% of air content, and to adequate spacing between air voids. The concrete behaviour in low temperatures environment was evaluated placing the specimens in a cold chamber, whose temperatures were about -35 '+ OU -' 2 Celsius degrees. The integrity of the specimens was evaluated by non-destructive method (determination of natural frequency). The exposure period of the specimens was thirty five days, but at seventh day the natural frequencies values were stabilized. Both kind of concrete were resistant in this condition. The obtained results show that concretes, in conformity to the used methodology, performed all requirement for that were designed

O desenvolvimento de um concreto de alto desempenho aplicado a sistemas de processamento e armazenagem de alimentos em baixas temperaturas teve por objetivo atender às indústrias de alimentos no Brasil que se utilizam da tecnologia do frio em seu processo industrial. A hegemonia mundial do mercado de carnes é brasileira, sendo que nossas indústrias são responsáveis por 33% desse mercado. A ausência de estudos para aprimorar e tornar as plantas industriais mais duráveis e condizentes com a importância do setor foi determinante na delineação do tema desta tese. Desenvolveu-se um concreto de alto desempenho frente às possíveis situações em uma planta industrial: baixas temperaturas em ambientes secos e baixas temperaturas em ambientes sujeitos à umidade. A temperatura mínima a qual foram submetidos os concretos analisados foi de 35°C. O método de dosagem e as diretrizes calcadas no reforço da matriz da pasta de cimento e refinamento de poros mostraram-se como uma alternativa para vencer as agressividades causadas pelas baixas temperaturas ao concreto. Até então, estudos sugeriam um sistema de ar cujos vazios teriam diâmetros em torno de 250 µm espaçados com esta mesma distância entre eles e com conteúdo de 6±1% para a proteção de concretos expostos a baixas temperaturas. A produção de um concreto coeso, com teor de ar de 3,5%, poros com diâmetro médio de 0,02 µm e com área específica de 2,84m²/g, provaram ser duráveis quando expostos ao congelamento e a ciclos de gelo e degelo. O fator de durabilidade para esses concretos foi de 97%. Além da durabilidade, o projeto de dosagem contemplou o aspecto econômico, produzindo 1MPa com 7,8 kg de cimento por metro cúbico de concreto. Os resultados foram obtidos por meio de ensaios dinâmicos, microscopia eletrônica de varredura, porosimetria por intrusão de mercúrio, absorção de água por imersão, além dos ensaios mecânicos de resistência à compressão, à tração na flexão e módulo de elasticidade. / Brazil has rapidly emerged as one of the world\'s leading meat exporters, being responsible by 33% of this market. In face of that, a high performance concrete (HPC), that can be applied to storage and processing system buildings at low temperatures, has been developed with the aim of answering the needs of brazilian food manufacturers that use cooling technology during industrial process. The lack of studies to improve industrial plants and make them more durable was determinant to delineate this thesis subject. A high performance concrete was designed to resist to low temperatures at dry environments as well as at moist ones. Concrete was exposed to a target temperature of -35°C. The dosage method and the guidelines based on the strengthening of bulk cement and the porous refinement showed to be an alternative to overcome the aggressiveness caused by low temperatures to concrete. To this day, studies have suggested air voids systems to protect concrete from low temperature effects. According to them, the air voids should have about 250 µm of diameter, spaced from each other this same distance and with an air content of 6±1%. However, making a cohesive concrete, with 3,5% of air content and an average diameter porous of 0,02 µm with an specific surface of 2,84m²/g, resulted in a durable concrete, even when exposed to frost / thawing cycles. The durability factor of these concretes achieved 97%. Besides durability, the dosage design brought economical advantages, producing 1 MPa with 7,8 kg of cement per cubic meter of concrete. The results were obtained through dynamic tests, scanning electron microscopy, mercury intrusion porosimetry and water absorption by immersion. In addition, tests of compression, tension strength and elastic modulus were carried out.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The unit of sugar and base connected by a N-β-glycosyl linkage is named a nucleoside. In the present work the nucleoside thymidine, whose molecular formula is C10N2O5H14, was studied by Raman spectroscopy, subjecting it extreme conditions of pressure and temperature, as well as X ray diffraction measurements. An auxiliary analysis of normal crystal vibration modes was performed using first principles calculations using the B3LYP functional together with the Gaussian bases 6-31G+(d) and potential energy distribution analysis (PED). These results, together with literature data and Raman spectroscopy measurements in several thymidine scattering geometries, allowed the identification of the various normal modes of crystal vibration. X-ray diffraction experiments were performed in the temperature range between 83 and 413 K. Experiments of Raman spectroscopy under extreme temperature conditions (20 to 380 K) were performed in the spectral range of 20 to 3400 cm-1. From the analysis of the results, it is possible to draw some conclusions. (i) The thymidine crystal remained stable throughout the investigated temperature range, indicating that the temperature effect is not sufficient to modify the hydrogen bonds present between the molecules in such a way as to modify the symmetry of the crystal. (ii) The material studied showed some slight changes in the vibrational spectra in the experiment performed at low temperatures, suggesting, if not a structural phase transition, at least some conformational modification of the thymidine molecules. Raman spectra of thymidine crystal were obtained for pressures up to 5.0 GPa in a diamond anvil cell. The results show the presence of anomaly in the Raman spectrum at pressures close to 3.0 GPa. This anomaly is characterized by disappearance of lattice modes, appearance of some internal modes, splitting of high wavenumbers modes, downshift of modes associated with hydrogen bonds, changes in the intensity of internal modes and discontinuities of the slopes of the wavenumbers versus pressure for several Raman modes. This set of modifications was interpreted as consequence of a phase transition undergone by thymidine close to 3.0 GPa. Further, decompression to atmospheric pressure generates the original Raman spectrum, showing that the pressure-induced phase transition undergone by thymidine crystals is reversible. A comparison with results on other nucleosides submitted to high pressure is also furnished. / Quando a pentose (glicose) e uma base nitrogenada unem-se por meio de uma ligaÃÃo N-β glicosÃdica forma-se uma molÃcula denominada de nucleosÃdeo. No presente trabalho o nucleosÃdeo timidina, cuja fÃrmula molecular à C10N2O5H14, foi estudado atravÃs de espectroscopia Raman, submetendo-o a condiÃÃes extremas de pressÃo e de temperatura, alÃm de medidas de difraÃÃo de raios X. Uma anÃlise auxiliar a respeito dos modos normais de vibraÃÃo do cristal foi realizada atravÃs de cÃlculos de primeiros princÃpios utilizando-se o funcional B3LYP em conjunto com as bases gaussianas 6-31G+(d) e anÃlise de distribuiÃÃo de energia potencial (PED). Esses resultados, juntamente com dados da literatura e medidas de espectrocopia Raman em diversas geometrias de esplalhamento na timidina permitiram uma identificaÃÃo dos vÃrios modos normais de vibraÃÃo do cristal. Os experimentos por difraÃÃo de raios X foram realizados no intervalo de temperatura entre 83 e 413 K. Experimentos de espectroscopia Raman sob condiÃÃes extremas de temperatura (20 a 380 K) foram realizados no intervalo espectral compreendido entre 20 e 3400 cm-1. Da anÃlise dos resultados, à possÃvel tirar algumas conclusÃes. (i) O cristal de timidina manteve-se estÃvel em todo o intervalo de temperatura investigado, indicando que o efeito de temperatura nÃo à suficiente para modificar as ligaÃÃes de hidrogÃnio presentes entre as molÃculas de tal forma que haja modificaÃÃo da simetria do cristal. (ii) O material estudado apresentou algumas leves mudanÃas nos espectros vibracionais no experimento realizado a baixas temperaturas, sugerindo, se nÃo uma transiÃÃo de fase estrutural, pelo menos alguma modificaÃÃo conformacional das molÃculas da timidina. Experimentos submetendo o cristal a pressÃes de atà 5 GPa foram realizados utilizando-se uma cÃlula de pressÃo a extremos de diamantes. Os resultados mostraram anomalias nos espectros Raman por volta de 3.0 GPa. Essas anomalias foram caracterizadas pelo desaparecimento de alguns modos de rede, surgimento de alguns modos internos, deslocamento para menores nÃmeros de onda de modos associados a ligaÃÃes de hidrogÃnio e descontinuidades dos coeficientes lineares de vÃrios modos nos grÃficos de nÃmero de onda em funÃÃo da pressÃo. Essa sÃrie de modificaÃÃes foram interpretadas como consequÃncia de uma transiÃÃo de fase sofrida pela timidina por volta de 3.0 GPa. AlÃm disso, a descompressÃo da amostra atà a pressÃo atmosfÃrica mostrou que a transiÃÃo de fase à reversÃvel. TambÃm fornecemos uma comparaÃÃo com resultados de outros nucleosÃdeos submetidos a altas pressÃes.

A bacteriospermia pode prejudicar a qualidade das doses de sêmen suíno. Desta forma, a adição de antimicrobianos (ATM) aos diluentes de sêmen é imprescindível para a manutenção da qualidade das doses inseminantes. Contudo, a crescente ocorrência de resistência bacteriana tem impulsionado a redução do uso de ATM na suinocultura. Nesse sentido, o armazenamento das doses inseminantes em baixas temperaturas pode ser uma alternativa para a remoção dos ATM dos diluentes comerciais. Sendo assim, no presente estudo, foram realizados dois experimentos para avaliar a qualidade espermática e a contagem de unidades formadoras de colônias (UFC/mL) de doses de sêmen suíno submetidas a baixas temperaturas de armazenamento, na ausência ou presença de ATM. No experimento 1, as motilidades (total e progressiva) das doses com ATM foram maiores conforme aumentou a temperatura de armazenamento (P<0,01). Nas doses sem ATM, as motilidades foram inferiores nas mantidas a 5 °C do que nas demais (P<0,05). O número de UFC/mL foi menor nas doses sem ATM mantidas a 5 e 10 °C do que a 17 °C (P<0,05), mas não houve diferença entre as temperaturas de armazenamento nas doses com ATM (P>0,05). As integridades de acrossoma e de membrana plasmática não foram afetadas (P>0,05) pelo uso de ATM, mas foram influenciadas pela temperatura de armazenamento (P<0,0001) No experimento 2, os machos foram categorizados em BONS e RUINS de acordo com a motilidade progressiva das doses com ATM armazenadas a 5 °C nas 120 h, sendo investigado o efeito dessas categorias sobre as variáveis estudadas. A motilidade total das doses armazenadas a 17 °C foi superior à das mantidas a 5 °C diluídas sem ATM (P<0,05). Os percentuais de motilidade progressiva e de acrossomas normais foram superiores nas doses mantidas a 17 °C do que nas mantidas a 5 °C, com ou sem ATM (P<0,05). O número de UFC/ml foi maior nas doses diluídas sem ATM do que nas demais (P<0,05). Após a categorização dos machos, as motilidades (total e progressiva) foram maiores nos machos BONS do que nos RUINS (P<0,05), sem diferença significativa (P>0,05) nas integridades (acrossomal e de membrana plasmática). Apesar de a qualidade espermática ter sido afetada negativamente pelas baixas temperaturas, o armazenamento das doses de sêmen suíno a 5 °C é possível, uma vez que foi mantida a viabilidade espermática in vitro, por até 5 dias, acima do nível mínimo considerado adequado para a inseminação artificial. Contudo, o uso de doses sem antimicrobianos ainda precisa de otimização, posto que que as baixas temperaturas de armazenamento reduzem, mas não inibem por completo o crescimento bacteriano. / Bacteriospermia can impair boar semen dose quality. Thus, the addition of antibiotics (ATB) is indispensable for maintaining semen doses quality. Nevertheless, growing bacterial resistance occurrence have had driven to a reduction in use of ATB in pig industry. In this sense, storage of semen doses at low temperature may be an alternative to removal ATB of commercial semen extenders. Therefore, the aim of the present study was to assess sperm quality and number of colony-forming units (CFU mL-1) in boar semen doses stored at low storage temperatures with or without ATB, in two experiments. In experiment 1, in semen doses with ATB, total and progressive motility increased as the storage temperature increased (P<0.01). In semen doses without ATB, total and progressive motility were observed to be lower when stored at 5 °C than at 10 and 17 °C (P<0.05). The number of CFU mL-1 was lower in semen doses without ATB stored at 5 and 10 °C than at 17 °C (P<0.05), but there was no difference among storage temperatures in doses with ATB (P>0.05). Acrosome and sperm membrane integrity were not influenced (P>0.05) by using ATB, but they were influenced by storage temperature (P<0,0001) In experiment 2, boars were grouped in GOOD and POOR according to progressive motility in doses stored for up to 120 h at 5 °C. So, the effect of this classification on assessed variables, was investigated. Total motility was higher in doses stored at 17 °C than in doses without ATB stored at 5 °C (P<0.05). The percentages of progressive motility and normal acrosomes were higher in doses stored at 17 °C than in doses stored at 5 °C, with or without ATB (P<0.05). The number of CFU mL-1 was higher in doses without ATB than in remaining ones (P<0.05). Total and progressive motility were observed to be higher in GOOD than in POOR boars (P<0.05). There was no difference between groups of boars in acrosome and membrane integrity (P>0.05). Despite sperm quality was negatively affected by low temperatures, the storage of boar semen doses at 5 °C is possible, since sperm viability in vitro was maintained for up to 5 days, fulfilling the requirements of semen quality to be used in artificial insemination. Nevertheless, the use of semen doses without ATB will need optimization, since low storage temperatures decreased bacterial growth, but not completely inhibit it.

BARBOZA, F. M. Estudo das propriedades vibracionais do cristal de timidina em condições extremas de pressão e temperatura. 2017. 187 f. Tese (Doutorado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2017-04-17T18:08:44Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_fmbarboza.pdf: 14915098 bytes, checksum: 92c70871f92588cea1807a2552402d46 (MD5) / Approved for entry into archive by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2017-04-17T18:09:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_fmbarboza.pdf: 14915098 bytes, checksum: 92c70871f92588cea1807a2552402d46 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-17T18:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_fmbarboza.pdf: 14915098 bytes, checksum: 92c70871f92588cea1807a2552402d46 (MD5) Previous issue date: 2017 / The unit of sugar and base connected by a N-β-glycosyl linkage is named a nucleoside. In the present work the nucleoside thymidine, whose molecular formula is C10N2O5H14, was studied by Raman spectroscopy, subjecting it extreme conditions of pressure and temperature, as well as X ray diffraction measurements. An auxiliary analysis of normal crystal vibration modes was performed using first principles calculations using the B3LYP functional together with the Gaussian bases 6-31G+(d) and potential energy distribution analysis (PED). These results, together with literature data and Raman spectroscopy measurements in several thymidine scattering geometries, allowed the identification of the various normal modes of crystal vibration. X-ray diffraction experiments were performed in the temperature range between 83 and 413 K. Experiments of Raman spectroscopy under extreme temperature conditions (20 to 380 K) were performed in the spectral range of 20 to 3400 cm-1. From the analysis of the results, it is possible to draw some conclusions. (i) The thymidine crystal remained stable throughout the investigated temperature range, indicating that the temperature effect is not sufficient to modify the hydrogen bonds present between the molecules in such a way as to modify the symmetry of the crystal. (ii) The material studied showed some slight changes in the vibrational spectra in the experiment performed at low temperatures, suggesting, if not a structural phase transition, at least some conformational modification of the thymidine molecules. Raman spectra of thymidine crystal were obtained for pressures up to 5.0 GPa in a diamond anvil cell. The results show the presence of anomaly in the Raman spectrum at pressures close to 3.0 GPa. This anomaly is characterized by disappearance of lattice modes, appearance of some internal modes, splitting of high wavenumbers modes, downshift of modes associated with hydrogen bonds, changes in the intensity of internal modes and discontinuities of the slopes of the wavenumbers versus pressure for several Raman modes. This set of modifications was interpreted as consequence of a phase transition undergone by thymidine close to 3.0 GPa. Further, decompression to atmospheric pressure generates the original Raman spectrum, showing that the pressure-induced phase transition undergone by thymidine crystals is reversible. A comparison with results on other nucleosides submitted to high pressure is also furnished. / Quando a pentose (glicose) e uma base nitrogenada unem-se por meio de uma ligação N-β glicosídica forma-se uma molécula denominada de nucleosídeo. No presente trabalho o nucleosídeo timidina, cuja fórmula molecular é C10N2O5H14, foi estudado através de espectroscopia Raman, submetendo-o a condições extremas de pressão e de temperatura, além de medidas de difração de raios X. Uma análise auxiliar a respeito dos modos normais de vibração do cristal foi realizada através de cálculos de primeiros princípios utilizando-se o funcional B3LYP em conjunto com as bases gaussianas 6-31G+(d) e análise de distribuição de energia potencial (PED). Esses resultados, juntamente com dados da literatura e medidas de espectrocopia Raman em diversas geometrias de esplalhamento na timidina permitiram uma identificação dos vários modos normais de vibração do cristal. Os experimentos por difração de raios X foram realizados no intervalo de temperatura entre 83 e 413 K. Experimentos de espectroscopia Raman sob condições extremas de temperatura (20 a 380 K) foram realizados no intervalo espectral compreendido entre 20 e 3400 cm-1. Da análise dos resultados, é possível tirar algumas conclusões. (i) O cristal de timidina manteve-se estável em todo o intervalo de temperatura investigado, indicando que o efeito de temperatura não é suficiente para modificar as ligações de hidrogênio presentes entre as moléculas de tal forma que haja modificação da simetria do cristal. (ii) O material estudado apresentou algumas leves mudanças nos espectros vibracionais no experimento realizado a baixas temperaturas, sugerindo, se não uma transição de fase estrutural, pelo menos alguma modificação conformacional das moléculas da timidina. Experimentos submetendo o cristal a pressões de até 5 GPa foram realizados utilizando-se uma célula de pressão a extremos de diamantes. Os resultados mostraram anomalias nos espectros Raman por volta de 3.0 GPa. Essas anomalias foram caracterizadas pelo desaparecimento de alguns modos de rede, surgimento de alguns modos internos, deslocamento para menores números de onda de modos associados a ligações de hidrogênio e descontinuidades dos coeficientes lineares de vários modos nos gráficos de número de onda em função da pressão. Essa série de modificações foram interpretadas como consequência de uma transição de fase sofrida pela timidina por volta de 3.0 GPa. Além disso, a descompressão da amostra até a pressão atmosférica mostrou que a transição de fase é reversível. Também fornecemos uma comparação com resultados de outros nucleosídeos submetidos a altas pressões.

A bacteriospermia pode prejudicar a qualidade das doses de sêmen suíno. Desta forma, a adição de antimicrobianos (ATM) aos diluentes de sêmen é imprescindível para a manutenção da qualidade das doses inseminantes. Contudo, a crescente ocorrência de resistência bacteriana tem impulsionado a redução do uso de ATM na suinocultura. Nesse sentido, o armazenamento das doses inseminantes em baixas temperaturas pode ser uma alternativa para a remoção dos ATM dos diluentes comerciais. Sendo assim, no presente estudo, foram realizados dois experimentos para avaliar a qualidade espermática e a contagem de unidades formadoras de colônias (UFC/mL) de doses de sêmen suíno submetidas a baixas temperaturas de armazenamento, na ausência ou presença de ATM. No experimento 1, as motilidades (total e progressiva) das doses com ATM foram maiores conforme aumentou a temperatura de armazenamento (P<0,01). Nas doses sem ATM, as motilidades foram inferiores nas mantidas a 5 °C do que nas demais (P<0,05). O número de UFC/mL foi menor nas doses sem ATM mantidas a 5 e 10 °C do que a 17 °C (P<0,05), mas não houve diferença entre as temperaturas de armazenamento nas doses com ATM (P>0,05). As integridades de acrossoma e de membrana plasmática não foram afetadas (P>0,05) pelo uso de ATM, mas foram influenciadas pela temperatura de armazenamento (P<0,0001) No experimento 2, os machos foram categorizados em BONS e RUINS de acordo com a motilidade progressiva das doses com ATM armazenadas a 5 °C nas 120 h, sendo investigado o efeito dessas categorias sobre as variáveis estudadas. A motilidade total das doses armazenadas a 17 °C foi superior à das mantidas a 5 °C diluídas sem ATM (P<0,05). Os percentuais de motilidade progressiva e de acrossomas normais foram superiores nas doses mantidas a 17 °C do que nas mantidas a 5 °C, com ou sem ATM (P<0,05). O número de UFC/ml foi maior nas doses diluídas sem ATM do que nas demais (P<0,05). Após a categorização dos machos, as motilidades (total e progressiva) foram maiores nos machos BONS do que nos RUINS (P<0,05), sem diferença significativa (P>0,05) nas integridades (acrossomal e de membrana plasmática). Apesar de a qualidade espermática ter sido afetada negativamente pelas baixas temperaturas, o armazenamento das doses de sêmen suíno a 5 °C é possível, uma vez que foi mantida a viabilidade espermática in vitro, por até 5 dias, acima do nível mínimo considerado adequado para a inseminação artificial. Contudo, o uso de doses sem antimicrobianos ainda precisa de otimização, posto que que as baixas temperaturas de armazenamento reduzem, mas não inibem por completo o crescimento bacteriano. / Bacteriospermia can impair boar semen dose quality. Thus, the addition of antibiotics (ATB) is indispensable for maintaining semen doses quality. Nevertheless, growing bacterial resistance occurrence have had driven to a reduction in use of ATB in pig industry. In this sense, storage of semen doses at low temperature may be an alternative to removal ATB of commercial semen extenders. Therefore, the aim of the present study was to assess sperm quality and number of colony-forming units (CFU mL-1) in boar semen doses stored at low storage temperatures with or without ATB, in two experiments. In experiment 1, in semen doses with ATB, total and progressive motility increased as the storage temperature increased (P<0.01). In semen doses without ATB, total and progressive motility were observed to be lower when stored at 5 °C than at 10 and 17 °C (P<0.05). The number of CFU mL-1 was lower in semen doses without ATB stored at 5 and 10 °C than at 17 °C (P<0.05), but there was no difference among storage temperatures in doses with ATB (P>0.05). Acrosome and sperm membrane integrity were not influenced (P>0.05) by using ATB, but they were influenced by storage temperature (P<0,0001) In experiment 2, boars were grouped in GOOD and POOR according to progressive motility in doses stored for up to 120 h at 5 °C. So, the effect of this classification on assessed variables, was investigated. Total motility was higher in doses stored at 17 °C than in doses without ATB stored at 5 °C (P<0.05). The percentages of progressive motility and normal acrosomes were higher in doses stored at 17 °C than in doses stored at 5 °C, with or without ATB (P<0.05). The number of CFU mL-1 was higher in doses without ATB than in remaining ones (P<0.05). Total and progressive motility were observed to be higher in GOOD than in POOR boars (P<0.05). There was no difference between groups of boars in acrosome and membrane integrity (P>0.05). Despite sperm quality was negatively affected by low temperatures, the storage of boar semen doses at 5 °C is possible, since sperm viability in vitro was maintained for up to 5 days, fulfilling the requirements of semen quality to be used in artificial insemination. Nevertheless, the use of semen doses without ATB will need optimization, since low storage temperatures decreased bacterial growth, but not completely inhibit it.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soybean (Glycine max (L.) Merrill) is the major legume crop in the world. Rio Grande do Sul State is an important national grain producer, and the area grown with soybean has been expanded to areas of lowlands traditionally used to grow rice. In lowland areas the deficit and water surplus is more common due to physical properties of the soil. The objective of this dissertation is to characterize growth and development, and to quantify gas exchange at the leaf level and grain yield of two soybean cultivars with indeterminate and determinate stem termination in a hydromorphic soil and in a non-hydromorphic, with and without irrigation. Field experiments were conducted during the 2014/2015 growing season in Santa Maria, RS and Cachoeirinha, RS with two soybean cultivars, with determinate (Nidera NA 6411 RG) and indeterminate (TECIRGA 6070 RR) stem termination. In Santa Maria, the experiment was conducted with and without irrigation. Irrigation was performed by dripping and based on soil water balance. In Cachoeirinha, the experiment was conducted in a paddy field for rice cultivation, and irrigation was performed by flooding according to the water tension in the soil and stage of development of culture. Evaluations of development growth, yield components, gas exchange and dry matter were performed. The available water capacity for the crop in rotation with rice is limited mainly by the compacted layer of the soil near the surface. The main feature that ensures the highest yield stability of cultivars with indeterminate stem termination is the longest duration of the flowering period. Small water stress, either by deficit or surplus, that often take place in hydromorphic soil grown with soybean did not affect dry matter partitioning but did affect gas exchange and leaf area, which in turn did not affect grain yield. Defense mechanisms to water stress were activated, such as reduced stomatal conductance, photosynthetic rate and leaf area. / A soja (Glycinemax (L.) Merril) é a principal leguminosa cultivada no mundo. O Rio Grande do Sul é um importante produtor nacional do grão e no estado vem ocorrendo a expansão da cultura para áreas de terras baixas com solos hidromórficos em que são tradicionalmente utilizadas no cultivo do arroz irrigado. Nessas áreas o déficit e excesso hídrico são mais comuns em função de características físicas do solo. O objetivo nesta dissertação é caracterizar o crescimento e o desenvolvimento e quantificar as trocas gasosas a nível foliar e a produtividade de grãos em duas cultivares de soja com tipo de crescimento determinado e indeterminado em solo não hidromórfico e em solo hidromórfico, com e sem irrigação suplementar. No ano agrícola de 2014/2015 foram conduzidos experimentos em Santa Maria, RS, e em Cachoeirinha, RS, com duas cultivares de soja, com tipo de crescimento determinado (Nidera NA 6411 RG) e indeterminado (TEC IRGA 6070 RR). Em Santa Maria o experimento foi conduzido com e sem irrigação suplementar. A irrigação foi realizada por gotejamento e calculada com base no balanço hídrico do solo. Em Cachoeirinha o experimento foi conduzido em área sistematizada para o cultivo de arroz irrigado, a irrigação foi realizada por meio de banhos de acordo com as tensões de água no solo e fase do desenvolvimento da cultura. Foram realizadas avaliações de desenvolvimento, crescimento, componentes de rendimento, trocas gasosas e de matéria seca. A capacidade de água disponível para a cultura em áreas de rotação com arroz irrigado é limitada principalmente pela camada compactada próxima a superfície do solo. A principal diferença no desenvolvimento que possibilita a maior estabilidade produtiva de cultivares de soja com tipo de crescimento indeterminado é o maior período de floração. Pequenos estresses hídricos, por déficit ou excesso, que comumente ocorrem em áreas de soja cultivada em solo hidromórfico não afetaram o particionamento de matéria seca mas afetaram as trocas gasosas e IAF. Essas reduções nas trocas gasosas não afetaram a produção de grãos, mas ativam os mecanismos de defesa da planta, como a redução da condutância estomática, taxa fotossintética e evolução da área foliar.

A bacteriospermia pode prejudicar a qualidade das doses de sêmen suíno. Desta forma, a adição de antimicrobianos (ATM) aos diluentes de sêmen é imprescindível para a manutenção da qualidade das doses inseminantes. Contudo, a crescente ocorrência de resistência bacteriana tem impulsionado a redução do uso de ATM na suinocultura. Nesse sentido, o armazenamento das doses inseminantes em baixas temperaturas pode ser uma alternativa para a remoção dos ATM dos diluentes comerciais. Sendo assim, no presente estudo, foram realizados dois experimentos para avaliar a qualidade espermática e a contagem de unidades formadoras de colônias (UFC/mL) de doses de sêmen suíno submetidas a baixas temperaturas de armazenamento, na ausência ou presença de ATM. No experimento 1, as motilidades (total e progressiva) das doses com ATM foram maiores conforme aumentou a temperatura de armazenamento (P<0,01). Nas doses sem ATM, as motilidades foram inferiores nas mantidas a 5 °C do que nas demais (P<0,05). O número de UFC/mL foi menor nas doses sem ATM mantidas a 5 e 10 °C do que a 17 °C (P<0,05), mas não houve diferença entre as temperaturas de armazenamento nas doses com ATM (P>0,05). As integridades de acrossoma e de membrana plasmática não foram afetadas (P>0,05) pelo uso de ATM, mas foram influenciadas pela temperatura de armazenamento (P<0,0001) No experimento 2, os machos foram categorizados em BONS e RUINS de acordo com a motilidade progressiva das doses com ATM armazenadas a 5 °C nas 120 h, sendo investigado o efeito dessas categorias sobre as variáveis estudadas. A motilidade total das doses armazenadas a 17 °C foi superior à das mantidas a 5 °C diluídas sem ATM (P<0,05). Os percentuais de motilidade progressiva e de acrossomas normais foram superiores nas doses mantidas a 17 °C do que nas mantidas a 5 °C, com ou sem ATM (P<0,05). O número de UFC/ml foi maior nas doses diluídas sem ATM do que nas demais (P<0,05). Após a categorização dos machos, as motilidades (total e progressiva) foram maiores nos machos BONS do que nos RUINS (P<0,05), sem diferença significativa (P>0,05) nas integridades (acrossomal e de membrana plasmática). Apesar de a qualidade espermática ter sido afetada negativamente pelas baixas temperaturas, o armazenamento das doses de sêmen suíno a 5 °C é possível, uma vez que foi mantida a viabilidade espermática in vitro, por até 5 dias, acima do nível mínimo considerado adequado para a inseminação artificial. Contudo, o uso de doses sem antimicrobianos ainda precisa de otimização, posto que que as baixas temperaturas de armazenamento reduzem, mas não inibem por completo o crescimento bacteriano. / Bacteriospermia can impair boar semen dose quality. Thus, the addition of antibiotics (ATB) is indispensable for maintaining semen doses quality. Nevertheless, growing bacterial resistance occurrence have had driven to a reduction in use of ATB in pig industry. In this sense, storage of semen doses at low temperature may be an alternative to removal ATB of commercial semen extenders. Therefore, the aim of the present study was to assess sperm quality and number of colony-forming units (CFU mL-1) in boar semen doses stored at low storage temperatures with or without ATB, in two experiments. In experiment 1, in semen doses with ATB, total and progressive motility increased as the storage temperature increased (P<0.01). In semen doses without ATB, total and progressive motility were observed to be lower when stored at 5 °C than at 10 and 17 °C (P<0.05). The number of CFU mL-1 was lower in semen doses without ATB stored at 5 and 10 °C than at 17 °C (P<0.05), but there was no difference among storage temperatures in doses with ATB (P>0.05). Acrosome and sperm membrane integrity were not influenced (P>0.05) by using ATB, but they were influenced by storage temperature (P<0,0001) In experiment 2, boars were grouped in GOOD and POOR according to progressive motility in doses stored for up to 120 h at 5 °C. So, the effect of this classification on assessed variables, was investigated. Total motility was higher in doses stored at 17 °C than in doses without ATB stored at 5 °C (P<0.05). The percentages of progressive motility and normal acrosomes were higher in doses stored at 17 °C than in doses stored at 5 °C, with or without ATB (P<0.05). The number of CFU mL-1 was higher in doses without ATB than in remaining ones (P<0.05). Total and progressive motility were observed to be higher in GOOD than in POOR boars (P<0.05). There was no difference between groups of boars in acrosome and membrane integrity (P>0.05). Despite sperm quality was negatively affected by low temperatures, the storage of boar semen doses at 5 °C is possible, since sperm viability in vitro was maintained for up to 5 days, fulfilling the requirements of semen quality to be used in artificial insemination. Nevertheless, the use of semen doses without ATB will need optimization, since low storage temperatures decreased bacterial growth, but not completely inhibit it.

O desenvolvimento de um concreto de alto desempenho aplicado a sistemas de processamento e armazenagem de alimentos em baixas temperaturas teve por objetivo atender às indústrias de alimentos no Brasil que se utilizam da tecnologia do frio em seu processo industrial. A hegemonia mundial do mercado de carnes é brasileira, sendo que nossas indústrias são responsáveis por 33% desse mercado. A ausência de estudos para aprimorar e tornar as plantas industriais mais duráveis e condizentes com a importância do setor foi determinante na delineação do tema desta tese. Desenvolveu-se um concreto de alto desempenho frente às possíveis situações em uma planta industrial: baixas temperaturas em ambientes secos e baixas temperaturas em ambientes sujeitos à umidade. A temperatura mínima a qual foram submetidos os concretos analisados foi de 35°C. O método de dosagem e as diretrizes calcadas no reforço da matriz da pasta de cimento e refinamento de poros mostraram-se como uma alternativa para vencer as agressividades causadas pelas baixas temperaturas ao concreto. Até então, estudos sugeriam um sistema de ar cujos vazios teriam diâmetros em torno de 250 µm espaçados com esta mesma distância entre eles e com conteúdo de 6±1% para a proteção de concretos expostos a baixas temperaturas. A produção de um concreto coeso, com teor de ar de 3,5%, poros com diâmetro médio de 0,02 µm e com área específica de 2,84m²/g, provaram ser duráveis quando expostos ao congelamento e a ciclos de gelo e degelo. O fator de durabilidade para esses concretos foi de 97%. Além da durabilidade, o projeto de dosagem contemplou o aspecto econômico, produzindo 1MPa com 7,8 kg de cimento por metro cúbico de concreto. Os resultados foram obtidos por meio de ensaios dinâmicos, microscopia eletrônica de varredura, porosimetria por intrusão de mercúrio, absorção de água por imersão, além dos ensaios mecânicos de resistência à compressão, à tração na flexão e módulo de elasticidade. / Brazil has rapidly emerged as one of the world\'s leading meat exporters, being responsible by 33% of this market. In face of that, a high performance concrete (HPC), that can be applied to storage and processing system buildings at low temperatures, has been developed with the aim of answering the needs of brazilian food manufacturers that use cooling technology during industrial process. The lack of studies to improve industrial plants and make them more durable was determinant to delineate this thesis subject. A high performance concrete was designed to resist to low temperatures at dry environments as well as at moist ones. Concrete was exposed to a target temperature of -35°C. The dosage method and the guidelines based on the strengthening of bulk cement and the porous refinement showed to be an alternative to overcome the aggressiveness caused by low temperatures to concrete. To this day, studies have suggested air voids systems to protect concrete from low temperature effects. According to them, the air voids should have about 250 µm of diameter, spaced from each other this same distance and with an air content of 6±1%. However, making a cohesive concrete, with 3,5% of air content and an average diameter porous of 0,02 µm with an specific surface of 2,84m²/g, resulted in a durable concrete, even when exposed to frost / thawing cycles. The durability factor of these concretes achieved 97%. Besides durability, the dosage design brought economical advantages, producing 1 MPa with 7,8 kg of cement per cubic meter of concrete. The results were obtained through dynamic tests, scanning electron microscopy, mercury intrusion porosimetry and water absorption by immersion. In addition, tests of compression, tension strength and elastic modulus were carried out.

O objetivo de colaborar com o equacionamento da problemática do crescimento populacional por meio de uma proposta viável economicamente, e com vantagens tecnológicas com vistas à durabilidade para a armazenagem de gêneros alimentícios em baixas temperaturas motivou o desenvolvimento desta pesquisa, na qual se propõe o uso do concreto como material alternativo para a construção de sistemas de guarda e conservação de alimentos. A partir de um adequado método de dosagem e da tecnologia desenvolvida pelo grupo de pesquisadores do Laboratório de Materiais Avançados à Base de Cimento, foram elaborados dois concretos diferenciados pela incorporação ou não de ar. A durabilidade do concreto para ambientes com baixas temperaturas tem sido relacionada a um sistema de vazios de ar com volume de 6 '+ OU -' 1 % e adequado espaçamento entre as bolhas de ar. O desempenho desses concretos em ambientes com baixas temperaturas foi avaliado acondicionando-os em uma câmara fria com temperatura de - 35 ± 2 graus Celsius. A sanidade dos corpos-de-prova foi monitorada por meio de ensaios não destrutivos (i.e. determinação da freqüência natural). O período de exposição foi de trinta e cinco dias, sendo que após o sétimo dia ocorreu a estabilização dos valores da freqüência natural dos corpos-de-prova. Os dois tipos de concretos ensaiados - com ar incorporado e sem ar incorporado - mostraram-se resistentes nestas condições de ensaio. Os resultados obtidos demonstram que os concretos, de acordo com o método utilizado, atendem a todos os requisitos para os quais foram projetados / The aim to collaborate with the set out of the world population increase problem, using a feasible and economical proposal, with technology advantages, destined to store foodstuff in low temperatures, motivated the development of this research, that suggests concrete as an alternative material to storage and conservation foodstuff system construction. Starting from the concrete design with an adequate method, and based on the technology developed by worker group of Laboratory of Advanced Cement Based Materials, were designed two kinds of concrete: with and without incorporated air. The durability of concrete in low temperatures environment were related to air voids system with 6 '+ OU -' 1% of air content, and to adequate spacing between air voids. The concrete behaviour in low temperatures environment was evaluated placing the specimens in a cold chamber, whose temperatures were about -35 '+ OU -' 2 Celsius degrees. The integrity of the specimens was evaluated by non-destructive method (determination of natural frequency). The exposure period of the specimens was thirty five days, but at seventh day the natural frequencies values were stabilized. Both kind of concrete were resistant in this condition. The obtained results show that concretes, in conformity to the used methodology, performed all requirement for that were designed