Burkholderia sacchari é uma nova espécie bacteriana do solo brasileiro que tem a capacidade de crescer em sacarose e acumular grânulos intracelulares de poliésteres pertencentes à família dos polihidroxiaIcanoatos (PHA). Quando cultivado em sacarose, o homopolímero poli-3¬hidroxibutirato é acumulado por esta bactéria, que é usado como um plástico biodegradável e biocompatível. Quando sacarose e ácido propiônico são fornecidos como fontes de carbono, as células de B. sacchari acumulam o copolímero poli-3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato (P3HB-co-3HV). Entretanto, uma pequena porcentagem do ácido propiônico fornecido é convertido a unidades 3HV devido à eficientes vias catabólicas que convertem este substrato preferencialmente a biomassa, CO2 e água, reduzindo portanto a eficiência da produção do polímero. Ao menos duas vias do catabolismo de propionato foram previamente propostas em B. sacchari: a-oxidação e ciclo do 2-metilcitrato (2MCC), sendo somente a última confilmada no nível molecular. Mutantes UV, obtidos anteriormente, foram incapazes de crescer em propionato (prp) e também apresentaram fenótipo afetado no crescimento em intermediários da a-oxidação. No presente trabalho, após uma busca em bibliotecas genômicas de B. sacchari, uma delas construída também no presente trabalho, três diferentes fragmentos de DNA presentes nos clones AI, PI e P2 foram capazes de restaurar o fenótipo prp+ aos mutantes. Experimentos quantitativos revelaram que AI somente restaurou parcialmente a conversão de propionato a unidades 3HV aos mutantes. PI foi capaz de restaurar a capacidade de crescimento em propionato, e em outros intermediários da a-oxidação, a um dos mutantes. Um DNA de 1.2 Kb, subfragmento de PI, ainda capaz de complementar mutantes prp, foi subclonado e seqüenciado, demonstrando similaridade a seqüências de DNA codificadoras de reguladores transcricionais do tipo LysR de várias bactérias, incluindo espécies de Bllrkholderia. Regiões adjacentes a LysR em diferentes genomas de Burkholderia são anotados como codificadores de acil-CoA desidrogenases, ao lado de proposta acil-CoA transferases/carnitina desidrogenases e de uma permease do facilitador maior da superfamília MFS-l. Após confirmação das mesmas regiões adjacentes em B. sacchari e também a sua específica deleção, será possível provar a presença da via do catabolismo de propionato indicada neste trabalho. / Burkholderia sacchari is a new bacterial species from brazilian soil, able to grow in sucrose, accumulating intracellular granules of polyester belonging to the polyhydroxyalkanoate family (PHA). When cultivated on sucrose, the homopolymer poly-3-hydroxybutyrate is accumulated by this bacterium, which is used as biodegradable and biocompatible plastic. When sucrose and propionic acid are supplied as carbon sources, B. sacchari cells accumulate the copolymer poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate (P3HB-co-3HV). However, a small percentage ofthe propionic acid supplied is converted to 3HV units, because efficient catabolic pathways convert this substrate preferentially to biomass, CO2 and water, thus reducing the efficiency of polymer production. At least two propionate catabolic pathways have been previously indicated in B. sacchari: a-oxidation and the 2-methylcitric acid (2MCC), the latter confirmed at molecular leveI. UV mutants previously obtained were unable to grow in propionate (prp) and also showed the phenotype affected concerning grow on intermediates of propionate a-oxidation. In the present work, after a screening in B. sacchari genomic libraries, one ofthem constructed also in the present work, the prp + phenotype was restored to the mutants by three different DNA fragments harbored by dones A), PI and P2. Quantitative experiments revealed that AI restored only partially the quantitative conversion of propionate to 3HV units to the mutants. PI restored the ability to grow in propionate and in other intermediates of a-oxidation to one prp mutant. A DNA 1.2 Kb subfragment of PI, still able to complement prp mutants, was subcloned and sequenced, showing similarity to DNA sequences encoding to LysR-type transcriptional regulators of various bacteria, including BlIrkholderia species. Adjacent regions to LysR in different genomes of BlIrkholderia are annotated as encoding to acyl-CoA dehydrogenases, neighboring a predicted acyl-CoA transferases/carnitine dehydratase and a permease ofthe major facilitator superfamily MFS-1. After confirmation ofthe same adjacent regions in B. sacchari and also their especific deletion, it will be possible to prove the presence of the pathway indicated here in the catabolism of propionate.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os materiais poliméricos tem sido uma das causas dos problemas ambientais discutidos em todo mundo nos últimos tempos. Como uma das soluções para esse problema, estão os polímeros biodegradáveis que são materiais que se degradam pela ação de microorganismos. Uma Indústria sediada no Brasil lançou recentemente um poliéster biodegradável que surge boa alternativa para o crescimento no mercado dos polímeros biodegradáveis, principalmente por possuir em sua composição matéria prima de fonte renovável. Neste trabalho foram preparados compósitos com matriz de poliéster biodegradável e fibra de coco verde com e sem modificação química por acetilação em misturador interno Haake. Foi estudada a biodegradabilidade em solo simulado do polímero puro e de seus compósitos e foram avaliadas as propriedades térmicas, morfológicas e mecânicas do polímero puro e de alguns de seus compósitos. O teste de biodegradabilidade foi feito pelo enterro das amostras em solo simulado por períodos distintos, variando de duas a dezessete semanas, seguindo a Norma ASTM G 160 03. Após cada período de teste, as amostras foram retiradas do solo e analisadas por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e análise mecânica de tração. Os resultados obtidos indicaram que tanto o polímero puro quanto os seus compósitos sofreram biodegradação, a presença da fibra apenas atrasa o processo de biodegradação, as fibras de coco tiveram uma boa afinidade com a matriz polimérica, a incorporação de 5% fibra de coco na matriz torna o compósito mais rígido e a incorporação da fibra e o processo de biodegradação alteram as características da fase cristalina no material polimérico. / The final disposal of the polymer materials have been one of the causes of environmental problems discussed around the world in recent times. As one of the solutions to this problem comes the biodegradable polymers, which are materials that are degraded by microorganisms. An industry based in Brazil recently lauched a biodegradable polyester that comes good alternative for growth in the market for biodegradable polymer, mainly by having in its composition raw material from renewable resources. In this work, composites were prepared with biodegradable polyester matrix and green coconut fiber with and without chemical modification acetylation internal mixer Haake. The degradation of pure polymer and their composites in simulated soil were evaluated and also the morphology, thermal and mechanical properties of the polymer and some of its composites. The biodegradability test was carried out by burying the samples in simulated soil for different periods ranging from two to seventeen weeks, following the ASTM G 160-03. After each test, samples were removed from the soil and analyzed by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (FTIR) and analysis of stress strength. The results indicated that both the polymer pure as their composites suffered biodegradation, the presence of the fiber only delays the process of biodegradation. The coconut fibers had affinity with the polymer matrix and the incorporation of 5% coconut fiber in the matrix polyester made it became stiffer. Besides, the incorporation of the fiber and the biodegradation process changes the characteristics of the polymer crystalline phase.

Neste estudo foram avaliadas amostras de misturas poliméricas de Policarbonato (PC) e Poli--caprolactona (PCL) em diferentes concentrações após enterro em solo preparado, por períodos variando de uma a doze semanas, seguindo a Norma ASTM G 160 - 03. As amostras, após ficarem enterradas, foram retiradas do solo e analisadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TGA), microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrometria de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Foi observado através de avaliação morfológica que houve degradação nas amostras de PCL puro e na mistura PC/PCL (60/40). Para misturas com menores teores de PCL a degradação não foi significativa no tempo de avaliação sugerido pela norma. Após o tempo de 12 semanas em contato com o solo houve uma redução no teor de cristalinidade das amostras tanto de PCL puro quanto da mistura PC/PCL com 40% de PCL. As variações ocorridas devido à biodegradabilidade não foram suficientes para acarretar perda de resistência térmica nas amostras. Verificou-se que para avaliar a biodegradabilidade de misturas contendo o polímero biodegradável PCL, é necessária uma adaptação da Norma utilizada, aumentando o tempo de enterro das amostras / In this study samples of polycarbonate (PC) and poly(- caprolactone (PCL) blends were evaluated in different concentrations after being buried under simulation soil condition, for periods varying from one to twelve weeks, following ASTM G 160 03 methodology. The samples, after being buried, were removed from the soil and analyzed by differential scanning calorimetry (DSC), termogravimetric analysis (TGA), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). It was observed by morphological evaluation that pure PCL and PC/PCL (60/40) blend have suffered degradation. Blends with lower content of PCL did not shown significant degradation during the period of time suggested at the ASTM methodology. After 12 weeks in contact with soil, pure PCL and PC/PCL blend with 40% of PCL, had a decrease in crystalinity content. The variations in the samples due to biodegradability have not been enough to cause loss of thermal resistance in any of the tested samples. It was verified that to evaluate biodegradability of blends containing biodegradable polymer PCL, it is necessary an adaptation of the ASTM methodology, increasing the time of samples burial

A preocupação com o meio ambiente tem gerado discussões em torno da sustentabilidade ambiental. Neste ponto, o design pode contribuir com o desenvolvimento de produtos voltados para a redução de impactos ambientais. Visando a colaboração do design com a preservação do meio ambiente, uma possível alternativa encontra- se na aplicação de materiais biodegradáveis em soluções de design. Dessa forma, esta pesquisa tem como objetivo geral investigar a viabilidade de aplicação dos compósitos biodegradáveis à base de biopolímero poli(butileno adipato-co-tereftalato e poli(ácido lático) com fibras de curauá no design de produto. Para isso, inicialmente foi realizado um mapeamento em torno de artigos que visam o desenvolvimento e a caracterização de compósitos biodegradáveis que utilizam fibras vegetais brasileiras como reforço. Este levantamento resultou em um panorama de pesquisas da área, os tipos de materiais que compõe os compósitos biodegradáveis, os tratamentos utilizados nas fibras e os aditivos na matriz, as formas de processamento e as propriedades mecânicas. A partir destas propriedades foi possível verificar os materiais que possuem propriedades semelhantes, e assim, averiguar em que tipo de produtos são empregados estes materiais, para posteriormente, examinar o emprego de compósitos biodegradáveis nestas aplicações. Desse modo, foi possível realizar o prognóstico de aplicações para os compósitos biodegradáveis. Na sequência do trabalho, realizou-se um estudo de caso em torno dos compósitos biodegradáveis, a fim de verificar a viabilidade de aplicação destes materiais. Utilizou-se a técnica de entrevistas semi estruturadas com designers de produto, que resultou na relação de atributos tangíveis, intangíveis com possíveis aplicações para os referidos compósitos. / Concern for the environment has generated discussions on environmental sustainability. At this poin, the design can contribute to the development of products designed to reduce environmental impacts. Aiming at the design collaboration with the preservation of the environment, a possible alternative is the use of biodegradable materials in design solutions. Thus, this research aims at investigating the feasibility of application of composite biopolymer based biodegradable poly (butylene adipate -co- terephthalate and poly (lactic acid) fiber curauá in product design. Initially we conducted a mapping around articles aimed at the development and characterization of biodegradable composites using Brazilian vegetable fibers as reinforcement. This survey resulted in an overview of research in the area, the types of materials that make up the biodegradable composites, the treatments used in the fibers and additives in matrix, forms processing and mechanical properties. based on these properties was possible to verify that the materials have similar properties, and thus determine what kind of products are used these materials to further examine the use of biodegradable composites in these applications. Thus, it was possible to perform the prediction of applications for biodegradable composites, following the study, there was a case study around biodegradable composites in order to verify the feasibility of these materials. to do this, we used the technique of semi-structured interviews with product designers, which resulted in the ratio of tangible attributes, intangible assets with potential applications for these composites.

Copolímeros de e-caprolactona e l,l-dilactídeo têm sido investigados com a finalidade de desenvolver materiais biodegradáveis para aplicações médicas. As sínteses dos homopolímeros e copolímeros de epsilon-caprolactona e l,l-dilactídeo por abertura de anel e polimerização em massa transcorreram a 120oC sob atmosfera de nitrogênio, usando o octanoato de estanho como iniciador. A composição dos copolímeros variou de 5,90% a 97,30% em massa de l,l-dilactídeo. As massas molares dos polímeros sintetizados foram determinadas por viscosimetria capilar e cromatografia de permeação em gel (GPC). A composição dos copolímeros foi determinada por RMN de 13C. As propriedades térmicas e mecânicas foram avaliadas por DSC e DMTA. O grau de cristalinidade e as fases cristalinas dos copolímeros foram determinados por difração de raios X (WAXS). Foram observadas altas taxas de conversão de monômeros para os homopolímeros e para os copolímeros Co60 ao Co90 (taxas de 70-80%). Os homopolímeros e copolímeros sintetizados apresentaram altas massas molares (M w até 106.500 g/mol para os copolímeros) e moderada polidispersidade (1,50). As análises de RMN de 13C demonstraram a predominância da formação de copolímeros estatísticos e a ausência da transesterificação durante a polimerização em massa. As propriedades dinâmico-mecânicas foram fortemente dependentes da estrutura cristalina e do grau de cristalinidade dos copolímeros. Os copolímeros sintetizados apresentaram propriedades mecânicas variando do flexível ao rígido termoplástico. Os copolímeros com composição próxima a equimolar (Co30 ao Co40) apresentaram os mais baixos graus de cristalinidade (13 a 15%) e, por conseqüência, apresentaram maior taxa de degradação (20% em 408 horas para o Co40), em comparação com os demais copolímeros. / Copolymers of epsilon-caprolactone with l,l-lactide have been investigated in order to develop biodegradable materials for medical applications. The synthesis of homopolymers and copolymers of e-caprolactone with l,l-lactide by ring-opening bulk polymerization was performed using stannous octoate as initiator at 120 ºC under nitrogen atmosphere. The copolymers composition was varied from 5.90 to 97.30 % in mass of l,l-lactide. The molecular weight of synthesized polymers were determined by viscometry and GPC. The copolymers composition was determined by 13C NMR. Thermal and mechanical properties have been evaluated by DSC and DMTA. The degree of crystallinity and the crystalline phase of copolymers were determined by WAXS. High conversion was observed for homopolymers and copolymers Co60 to Co90 of l,l-lactide (70-80%). The homopolymers and copolymers presented hight molecular weight (M w up to 106,500 g/mol for copolymers) and low polydispersivity (1,50). The analyses by 13C- NMR spectroscopy have shown the predominance of statistical copolymers formation and the transesterification reaction did not occur during the bulk polymerization. Thermal and mechanical properties were dependent on the crystalline phase and of the degree of crystallinity. The synthesized copolymers presented mechanical properties from rubbery to stiff thermoplastics. The copolymers with equimolar composition presented low degree of crystallinity (13 ? 15%) and higher degradation (20% during 408 hours for Co40).

Neste trabalho, ingredientes naturais antimicrobianos foram adicionados em filme biodegradável (biofilme) à base de fécula de mandioca tendo como plastificantes sacarose e açúcar invertido. A seleção dos ingredientes antimicrobianos (cravo em pó, canela em pó, pimenta vermelha em pó, óleo essencial de laranja, café em pó, mel e extrato de própolis) foi conduzida por meio de um delineamento experimental (fatorial fracionado 27-3) e os biofilmes foram analisados quanto às suas propriedades de barreira (permeabilidade ao vapor de água e taxa de permeabilidade ao vapor de água) e propriedades mecânicas (resistência máxima à tração e porcentagem de alongamento na ruptura). Os biofilmes apresentaram valores inferiores aos apresentados pelo biofilme controle quanto às propriedades mecânicas. Em geral, a taxa de permeabilidade ao vapor de água nos biofilmes antimicrobianos manteve-se estatisticamente igual ao do controle. Na segunda etapa do trabalho, a otimização dos ingredientes selecionados foi realizada através de delineamento experimental, com somente adição de cravo e canela em pó, que apresentaram resultados mais promissores na etapa anterior. Foi constatado que a adição de cravo e canela em pó alterou as propriedades mecânicas, porém as alterações foram menos intensas com a adição da canela em pó do que com o cravo em pó, o que pode ser justificado pela diferença de granulometria entre eles. A taxa de permeabilidade diminuiu até certa concentração dos ingredientes (0,34% para a canela em pó e 0,20% para o cravo em pó). O efeito antimicrobiano dos biofilmes foi investigado como embalagem de fatias de pão tipo forma e foi constatado que a atividade de água dos biofilmes aumentou após 7 dias de contato. É provável que os biofilmes tenham se tornado meios propícios para o desenvolvimento de bolores e leveduras visto que estes microrganismos cresceram de forma similar ou mais intensa nas fatias de pão na presença do que na ausência dos biofilmes. A partir dos resultados obtidos, não é possível avaliar de forma clara, o efeito antimicrobiano dos ingredientes incorporados na matriz dos biofilmes contra o crescimento de bolores e leveduras em fatias de pão tipo forma. / In this work, natural antimicrobial ingredients were added to biodegradable film (biofilm) based on cassava starch with sucrose and inverted sugar as plasticizers. The selection of the antimicrobial ingredients (clove powder, cinnamon powder, red pepper powder, orange essencial oil, coffee powder, honey and propolis extract) was carried out applying an experimental design (incomplete factorial 27-3) and the barrier properties (water vapour permeability and water vapour permeability rate) and mechanical properties (tensile strength and elongation at break) of the biofilms were determined. The biofilms presented lower data regarding mechanical properties when compared to biofilm control. In general, the water vapour permeability rate of the antimicrobial biofilms was statistically equal to the control. In the second phase of the work, the optimization of the selected ingredients was carried out applying an experimental design, with the addition of only clove and cinnamon powder due to the fact that they showed the most promissing results at the previous phase. The addition of clove and cinnamon powder modified the mechanical properties but the modifications resulted by the addition of cinnamon powder were less intense tha n the ones resulted by the addition of clove powder, which can be justified by the particle size differences between them. The water vapour permeability rate decreased by specific ingredients concentration (0.34% for the cinnamon in powder and 0.20% for the clove in powder). The biofilms antimicrobial effect was investigated as packaging of pan bread slices and it was verified that the biofilms water activity increased after 7 days of contact. Probably, the biofilms became suitable substrates for yeast and mold development due to the fact that these microorganisms grew equally or more intensely in the pan bread slices when the biofilms were present in comparison to the cases of its absence. According to the results, it is not possible to evaluate clearly the antimicrobial effect of the added ingredients to the biofilm matrix against yeast and mold development in pan bread slices.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O mamÃo (Carica papaya L.) à um fruto climatÃrico, apresenta altas taxas de transpiraÃÃo e, devido ao intenso metabolismo durante o amadurecimento, senesce rapidamente, dificultando o armazenamento, por perÃodos prolongados e, consequentemente gerando altos Ãndices de perdas pÃs-colheita, as quais podem ser agravadas pela aÃÃo do Colletotrichum gloeosporioides. Na perspectiva de estender o tempo de vida Ãtil do mamÃo ÂGolden este estudo objetivou desenvolver um revestimento usando uma combinaÃÃo de concentrado protÃico de soro de leite (CPSL), Ãleo essencial de erva doce (OED), cloreto de cÃlcio (CC) e glicerol (G).Foram realizadas avaliaÃÃes in vitro do efeito de diferentes concentraÃÃes de OED na reduÃÃo do crescimento micelial de C. gloesporioides, assim como foram testados in vitro a capacidade fungitÃxica do OED. Utilizando as duas concentraÃÃes mais eficientes do OED juntamente com diferentes concentraÃÃes de CPSL (10, 12, 14%), CC (1%) e G (5%), foram formulados nove revestimentos, os quais tiveram sua estabilidade avaliada por meio das anÃlises de Ãngulo de contato, diÃmetro mÃdio das partÃculas, potencial zeta e microscopia de varredura. De posse dos revestimentos mais promissores, foram iniciados trÃs experimentos em paralelo. No primeiro,mamÃes inoculados artificialmente com C. gloesporiodes foram submetidos aos revestimentos,para avaliaÃÃo da incidÃncia e severidade do patÃgeno. No segundo e terceiro experimentos, mamÃes sadios foram revestidos e submetidos à anÃlise de sobrevivÃncia e da qualidade, respectivamente. Os testes in vitro demonstraram um potencial positivo na utilizaÃÃo do Ãleo de erva doce no desenvolvimento micelial do fungo C. gloesporioides, com concentraÃÃo mÃnima inibitÃria (CMI) e concentraÃÃo mÃnima fungicida de 2000ppm. O conjunto de analises utilizado para avaliar a estabilidade dos revestimentos formulados indicou que, aqueles contendo menor percentual de CPSL (10%)e maiores concentraÃÃes de OED (0,2% e 0,4%) proporcionaram, a formaÃÃo de revestimentos mais estÃveis. No experimento utilizando mamÃes inoculados com C. gloeosporioides, foi possÃvel observar menor incidÃncia e severidade da doenÃa nos pontos nÃo inoculados dos mamÃes revestidos. Os revestimentos testados na anÃlise de sobrevivÃncia foram capazes de retardar o processo de maturaÃÃo dos mamÃes, sendo o tratamento composto por: 10% de CPSL, 0,4% de OED, 1% de CC e 5% de G o mais eficiente no controle da incidÃncia de C. gloeosporioides e na extensÃo da vida pÃs-colheita destes frutos. / Papaya (Carica papaya L.) is a climacteric fruit, has high transpiration rates and due to the intense metabolism during ripening, senesce quickly, making it difficult to store for long periods and consequently generating high rates of post harvest losses, which may be aggravated by the action of Colletotrichum gloeosporioides. In view of extending the useful life of the papaya'Golden' this study aimed to develop a coating using a combination of protein whey concentrate (WPC), essential oil of fennel (OED), calcium chloride (CC) and glycerol (G). Evaluations were carried out in vitro effect of different concentrations of OED reduction in mycelial growth of C. gloesporioides as were tested in vitro fungitoxic capacity of the O ED. Using the two most efficient concentrations of OED togethe r with different concentrations of WPC (10, 12, 14%), DC (1%) and G (5%) were formulated nine coatings, which have had their stability evaluated using the analysis contact angle, average particle diameter, zeta potential and microscopy. Possession of the most promising coatings were started three experiments in parallel. In the first, papayas artificially inoculated with C. gloesporiodes were submitted to coatings, to assess the incidence and severity of the pathogen. The second and third experiments, sound papayas were coated and subjected to analysis of survival and quality respectively. In vitro tests showed a positive potential in use of the fennel oil on mycelial growth of the fungus C. gloesporioides with minimal inhibitory concentration (MIC) and mini mum fungicidal concentration of 2000 ppm. The set of analyzes used to assess the stability of the formulated coatings indicated that those containing a lower percentage of WPC (10%) and the OED higher concentrations (0.2% and 0.4%) provided the formation of more stable coatings. In the experiment using papayas inoculated with C. gloeosporioides, we observed a lower incidence and severity of disease in non - inoculated points of the coated papayas Coatings tested in survival analysis were able to slow the ripening process of papayas, and the treatment consists of: 10% of CPSL, 0.4% O ED, 1% and 5% CC G was the most effective in controlling the incidence of C. gloeosporioides and the extension of postharvest life of these fruits

A preocupação com o meio ambiente tem gerado discussões em torno da sustentabilidade ambiental. Neste ponto, o design pode contribuir com o desenvolvimento de produtos voltados para a redução de impactos ambientais. Visando a colaboração do design com a preservação do meio ambiente, uma possível alternativa encontra- se na aplicação de materiais biodegradáveis em soluções de design. Dessa forma, esta pesquisa tem como objetivo geral investigar a viabilidade de aplicação dos compósitos biodegradáveis à base de biopolímero poli(butileno adipato-co-tereftalato e poli(ácido lático) com fibras de curauá no design de produto. Para isso, inicialmente foi realizado um mapeamento em torno de artigos que visam o desenvolvimento e a caracterização de compósitos biodegradáveis que utilizam fibras vegetais brasileiras como reforço. Este levantamento resultou em um panorama de pesquisas da área, os tipos de materiais que compõe os compósitos biodegradáveis, os tratamentos utilizados nas fibras e os aditivos na matriz, as formas de processamento e as propriedades mecânicas. A partir destas propriedades foi possível verificar os materiais que possuem propriedades semelhantes, e assim, averiguar em que tipo de produtos são empregados estes materiais, para posteriormente, examinar o emprego de compósitos biodegradáveis nestas aplicações. Desse modo, foi possível realizar o prognóstico de aplicações para os compósitos biodegradáveis. Na sequência do trabalho, realizou-se um estudo de caso em torno dos compósitos biodegradáveis, a fim de verificar a viabilidade de aplicação destes materiais. Utilizou-se a técnica de entrevistas semi estruturadas com designers de produto, que resultou na relação de atributos tangíveis, intangíveis com possíveis aplicações para os referidos compósitos. / Concern for the environment has generated discussions on environmental sustainability. At this poin, the design can contribute to the development of products designed to reduce environmental impacts. Aiming at the design collaboration with the preservation of the environment, a possible alternative is the use of biodegradable materials in design solutions. Thus, this research aims at investigating the feasibility of application of composite biopolymer based biodegradable poly (butylene adipate -co- terephthalate and poly (lactic acid) fiber curauá in product design. Initially we conducted a mapping around articles aimed at the development and characterization of biodegradable composites using Brazilian vegetable fibers as reinforcement. This survey resulted in an overview of research in the area, the types of materials that make up the biodegradable composites, the treatments used in the fibers and additives in matrix, forms processing and mechanical properties. based on these properties was possible to verify that the materials have similar properties, and thus determine what kind of products are used these materials to further examine the use of biodegradable composites in these applications. Thus, it was possible to perform the prediction of applications for biodegradable composites, following the study, there was a case study around biodegradable composites in order to verify the feasibility of these materials. to do this, we used the technique of semi-structured interviews with product designers, which resulted in the ratio of tangible attributes, intangible assets with potential applications for these composites.

Submitted by Raquel Vergara Gondran (raquelvergara38@yahoo.com.br) on 2016-04-27T01:25:16Z No. of bitstreams: 1 ariane schmidt furtado - produo avaliao e aplicao de um extrato proteico proveniente da microalga spirulina platensis.pdf: 2077158 bytes, checksum: 505e9db59057e32477cace2f937214ac (MD5) / Approved for entry into archive by Gilmar Barros (gilmargomesdebarros@gmail.com) on 2016-04-29T21:21:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ariane schmidt furtado - produo avaliao e aplicao de um extrato proteico proveniente da microalga spirulina platensis.pdf: 2077158 bytes, checksum: 505e9db59057e32477cace2f937214ac (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T21:21:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ariane schmidt furtado - produo avaliao e aplicao de um extrato proteico proveniente da microalga spirulina platensis.pdf: 2077158 bytes, checksum: 505e9db59057e32477cace2f937214ac (MD5) Previous issue date: 2013 / A microalga Spirulina platensis é uma fonte renovável e não-convencional de proteínas que pode ser aplicada na confecção de filmes biopoliméricos, para serem utilizados na produção de embalagens biodegradáveis, minimizando agressões ao meio ambiente e agregando valor a esta matéria-prima antes utilizada principalmente como ração animal. Com base nisso, este trabalho teve por objetivo a produção, avaliação e aplicação de filmes nanocompósitos obtidos a partir de extrato proteico proveniente da microalga Spirulina platensis. Para tanto, inicialmente foi obtido um extrato proteico da Spirulina (EPS) através de extração química por variação do pH. Este extrato, contendo 64 % de proteína (base seca), foi avaliado quanto à sua composição de aminoácidos e caracterizado quanto à sua funcionalidade (solubilidade; capacidade de retenção de água e óleo; capacidade espumante; estabilidade espumante). Posteriormente, o EPS foi utilizado como matéria-prima para obtenção de filmes proteicos nanocompósitos com adição de nanoargila montmorilonita (MMT). A obtenção dos mesmos foi realizada através do preparo de soluções filmogênicas, seguido da técnica de casting e secagem a 40 °C (±2 °C) em estufa com circulação de ar. Foram utilizados dois tipos de planejamento: um para avaliar as variáveis do processo de obtenção dos filmes (Planejamento Fatorial Fracionário) e outro para determinar as melhores condições de obtenção dos filmes (Delineamento Central Composto Rotacional - DCCR). Os filmes foram avaliados quanto às suas propriedades mecânicas (resistência à tração - RT, e elongação) e ópticas (diferença de cor - ΔE* e opacidade – Y %), espessura, permeabilidade ao vapor de água (PVA), solubilidade em água e umidade (U %). Com base na menor PVA (8,51 g.mm.(kPa. d. m2 ) -1 ) e umidade (12,7 %), o filme escolhido para ser utilizado como parte de um sistema de embalagem individual para massa de pizza teve a seguinte formulação: 4,5 g de EPS, 1,35 g de glicerol e 0,1 g de MMT em 150 mL de água destilada, pH 11,0 e temperatura final do processo de 75 °C (ensaio 5 do DCCR). Ele foi um dos filmes menos espesso (0,092 mm), elástico (elongação de 16 %), escuro e opaco, apresentou RT de 2,49 MPa (dentre as maiores) e foi o mais solúvel dos filmes, com solubilidade de 69,2 %. Foi avaliada a eficiência deste filme como parte do sistema de embalagem através de análises de perda de massa, textura e contagem de bolores e leveduras nas pizzas. Verificou-se que o mesmo não foi eficiente em conservar as massas de pizza, pois permitiu uma grande perda de massa e alterações inaceitáveis na textura, indicando assim uma alta permeabilidade ao vapor de água, o que também é indesejável. De modo geral, concluiu-se que é possível obter um extrato proteico a partir de Spirulina e aplicá-lo como matéria-prima de filmes proteicos nanocompósito com adição de MMT. No entanto, o filme em questão não foi eficiente quando aplicado como embalagem para conservação de massa de pizza. / Microalgae Spirulina platensis are a renewable, unconventional source of protein which can generate biopolymeric films to be applied on the production of biodegradable packaging, minimizing environmental damage and adding economic value to a raw material mostly used as animal feed. Based on that, the purpose of this study was to product, evaluate and test an application of nanocomposite films obtained from protein concentrate of Spirulina platensis microalgae. In that regard, a Spirulina-based protein concentrate (SPC) was developed by chemical extraction through pH-shift process. This concentrate contains 64 % protein (dry base) and the tests analyzed its amino acid composition and its functionality (solubility; water/oil absorption capability; capacity of producing foam; foam stability). Afterwards, the SPC was used as raw material to produce nanocomposite protein films with addition of montmorillonite nanoclay (MMT). The production was done using filmogenic solutions, followed by casting and drying at 40 °C (±2 °C) in incubator with blower. Two types of planning were used: Fractional Factorial Planning (FFP), to evaluate film-producing process variables, and Central Composite Rotational Delineation (CCRD), to settle the best conditions to make the films. Those films had their mechanical (tensile strength – TS and elongation) and optical (color deviation and opacity) properties analyzed, as well as thickness, water steam permeability, solubility in water and humidity. Based on the smaller permeability (8.51 g.mm.(kPa. d. m2 ) -1 ) and humidity (12.7 %), the film chosen for use as part of a system of individual packing for pizza dough had the following formulation: 4.5 g of SPC, 1.35 g of glycerol and 0.1 g of MMT in 150 mL of distilled water, pH 11.0 and final process temperature of 75 ºC (CCRD sample no. 5). That film was one of the thinnest (0.092 mm) and less elastic (16 % of elongation), dark and opaque, as well as it had a TS of 2.49 MPa (one of the highest) and was the most soluble (69.2 % of solubility). Its efficiency as part of a packaging system was evaluated by texture, mass losses and mold and yeast count. The tests showed that the film is inefficient to preserve pizza dough, since it was unable to avoid large mass losses and inacceptable texture modifications, indicating moreover high permeability to water steam, which is also undesirable. In conclusion, it is possible to obtain a Spirulina-based protein concentrate and use it to make nanocomposite protein films with addition of MMT. Nevertheless, the film tested in this study is inefficient as part of a packaging system for pizza dough.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-06-21T17:20:01Z No. of bitstreams: 1 2015 - Vinicius Olivieri Rodrigues Gomes.pdf: 8391173 bytes, checksum: b3790798dbf591af7fcc8e63ad01c306 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-21T17:20:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015 - Vinicius Olivieri Rodrigues Gomes.pdf: 8391173 bytes, checksum: b3790798dbf591af7fcc8e63ad01c306 (MD5) Previous issue date: 2015-07-22 / The need of producing polymeric artifacts increasingly powerful and versatile but which have increasingly lower biodegradation times motivates the scientific community to seek combinations of natural and synthetic polymers in order to meet both aspects. The manufacture of the blend LDPE/TPS Starch / Chitosan aims to go against that objective. The biodegradation occurs mostly in the soil. Trying to understand the dynamics of the biodegradation process in soil, this paper monitored the effects caused by deposition of the blend, analyzing different parameters, such as organic carbon, organic matter and microbial carbon, indicating levels of soil quality.The blends were prepared with different concentrations of chitosan, with values set to 0, 7, 5 and 15% of total mass and buried in pure soil and soil treated with humus. The analysis periods were 10, 40, 70, 100 and 130 days, with samples being exposed to the environment. Infrared analysis were performed using Fourier transform, X-ray diffraction, scanning electron microscopy with spectroscopy dispersive energy before and after biodegradation mass loss, after the biodegradation process of the blends. Organic carbon, organic matter, microbial carbon, pH and moisture in the soil.The results obtained after analysis in blend showed that with the passage of time, the biodegradation process happened, considering that carbon levels dropped considerably and oxygen were increased in accordance with the EDS analysis. The FTIR analysis confirmed this fact by showing that there was an intese oxidative process, especially in the initial 70 days in all samples. The X-RD analysis showed that there was a variationin crystallinity, but always with a decrease of this paramenter. The weight loss was also significant and progressive in all samples. Soil results showed that the same is resilient and can recover its characteristics during the biodegradation process. At the beginning of the experiment, especially in the first 40 ays, all evaluated paramenters declined considerably, but returned to baseline levels and maintained these values by the end of the experiment. Experimental design was made and it showed that none of the dependent variables influenced the biodegradion process. / A necessidade de produzir artefatos polim?ricos cada vez mais vers?teis e ?performantes? e que apresentem caracter?sticas de biodegrada??o cada vez mais acentuadas tem motivado a comunidade cient?fica a buscar combina??es entre pol?meros sint?ticos e naturais com o objetivo de atender esses aspectos. O desenvolvimento de blendas de polietileno de baixa densidade/amido termopl?stico/quitosana (PEBD/TPS/Q) e de amido termopl?stico/quitosana (TPS/Q) visou ir de encontro a tal objetivo, procurando entender a din?mica do processo biodegradativo no solo. O presente trabalho acompanhou os efeitos causados pela deposi??o dessas blendas, analisando diferentes par?metros, como carbono org?nico total, massa org?nica total e carbono de biomassa microbiana, que indicam n?veis de qualidade do solo, al?m da perda de massa ap?s cada per?odo de biodegrada??o. As blendas de PEBD/TPS/Q e TPS/Q foram preparadas com diferentes concentra??es de quitosana, com valores definidos em 0, 7,5 e 15% da massa total e enterradas em solo puro e solo tratado com h?mus. Os per?odos de an?lise de biodegrada??o foram de 10, 40, 70, 100 e 130 dias, com as amostras sendo expostas ao ambiente. As blendas foram analisadas por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difra??o de raios-X (DRX), microscopia eletr?nica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS), e quanto a perda de massa, antes e ap?s o processo de biodegrada??o. Tamb?m foram realizadas an?lises de carbono org?nico total, massa org?nica total, concentra??o de carbono de biomassa microbiana, pH e umidade dos solos utilizados. Os resultados comprovaram o processo biodegradativo das blendas com o passar do tempo, tendo em vista a diminui??o dos n?veis de carbono e aumento consider?vel dos n?veis de oxig?nio das blendas de PEBD/TPS/Q, de acordo com as an?lises de FTIR e EDS, e total biodegrada??o das blendas de TPS/Q. As bandas de FTIR comprovaram a ocorr?ncia do processo oxidativo, principalmente nos 70 dias iniciais, nas amostras de PEBD/TPS/Q. As an?lises de DRX mostraram que houve uma varia??o da cristalinidade, com a tend?ncia de diminui??o deste par?metro. A perda de massa tamb?m foi consider?vel e progressiva para todas as amostras. Os resultados de an?lise das amostras de solo mostraram o poder de recupera??o da atividade microbiana dos mesmos (resili?ncia) durante o processo biodegradativo. No per?odo inicial do experimento, em especial nos primeiros 40 dias, todos os par?metros avaliados sofreram decaimento de seus valores, por?m retornaram aos patamares iniciais e mantiveram esses valores at? o final do experimento. O planejamento experimental realizado mostrou que nenhuma das vari?veis independentes influenciou no processo de bioatividade do solo.