Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-09-20T16:27:57Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3793086 bytes, checksum: e08be29fbb9e82bcb79af3f6aef33972 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-20T16:27:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3793086 bytes, checksum: e08be29fbb9e82bcb79af3f6aef33972 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O uso de bacteriófagos (fagos) para modular a microbiota intestinal de animais reduz o risco de contaminação de alimentos por micro-organismos causadores de doenças de origem alimentar. No entanto, a viabilidade dos fagos é baixa em ambiente gastrointestinal, tornando o encapsulamento, uma alternativa promissora para aplicação em sistemas de administração oral. O objetivo desta pesquisa foi investigar as características de proteção e liberação in vitro dos fagos de Escherichia coli O157:H7 (UFV-AREG1) encapsulados em esferas de alginato- polímeros preparadas por método de extrusão. Um dispositivo de encapsulamento por extrusão foi montado para produção de esferas carregadas com fagos usando alginato, carragena, proteína do soro de leite e quitosana como polímeros base. O comportamento reológico e a eficiência de encapsulamento para cada formulação foram determinados. Testes in vitro (fluido gástrico simulado-FGS, fluido intestinal simulado-FIS e sais biliares) foram realizados simulando as condições as quais os fagos são expostos quando administrados oralmente. A viabilidade dos fagos encapsulados foi avaliada durante o armazenamento e após secagem das esferas. O sistema montado apresentou potencial para imobilizar outras biomoléculas, além dos fagos, para sistemas de liberação controlada. As formulações apresentaram comportamento de fluido não-newtoniano pseudoplástico e cerca de 99% dos fagos foram encapsulados nas esferas. O título dos fagos UFV-AREG1 livres reduziu a um nível indetectável 5 min após exposição em pH abaixo de 3,4 e após 150 s em FGS (pH 2,5), indicando que os mesmos foram sensíveis a ambientes ácidos. No entanto, a viabilidade dos fagos foi mantida em esferas de alginato-proteína do soro, com redução de somente 0,04 ciclos log 10 no título. Sais biliares não afetaram a estabilidade dos fagos livres ou encapsulados, mesmo incubados por 3 h em soluções de bile a 1 % e 2 %. Os fagos foram liberados rapidamente em FIS (pH 6,8) nos tempos iniciais e gradualmente nos tempos seguintes. A viabilidade dos fagos encapsulados foi mantida sob refrigeração durante cinco meses, no entanto, o processo de secagem das esferas reduziu o título a um nível não detectável. O sistema montado foi compatível com polissacarídeos e proteínas para encapsulamento de biomoléculas e as esferas produzidas, mantiveram os fagos UFV-AREG1 biologicamente ativos e com potencial para fagoterapia. / The use of bacteriophages (phages) to modulate intestinal microbiota of animals reduces the risk of food contamination by foodborne microorganisms. However, the phage viability in the gastrointestinal environment is low, making encapsulation a promising alternative for oral delivery systems application. The objective of this research was to investigate the in vitro protection and release characteristics of the Escherichia coli O157:H7 phage (UFV-AREG1) encapsulated in alginate-polymer spheres prepared by the extrusion method. An extrusion encapsulation device was assembled, producing phage loaded spheres using alginate, carrageenan, whey protein and chitosan as base polymers. The rheological behavior and the encapsulation efficiency for each formulation were determined. In vitro tests (simulated gastric fluid-SGF, simulated intestinal fluid-SIF and bile salts) were performed, simulating conditions in which the phages are exposed when orally administered. The viability of the encapsulated phages was evaluated during storage and after drying of the spheres. The assembled system presented potential to immobilize other biomolecules, in addition to the phages, for controlled release systems. The formulations showed behavior of non-Newtonian pseudoplastic fluids and about 99% of the phages were encapsulated in the spheres. The titer of the free UFV-AREG1 phages reduced to an undetectable levels 5 min after exposure at pH under 3.4 and after 150 s at SGF (pH 2.5), indicating that they were sensitive to acidic environments. However, the viability of the phages was maintained in alginate-whey protein spheres, reducing only 0.04 log 10 cycles in the titer. Bile salts did not affect the stability of free or encapsulated phages, even incubated for 3 h in 1% and 2% bile solutions. Phages were rapidly released in SIF (pH 6.8) at the initial times and gradually at the following times. The viability of the encapsulated phages was kept under refrigeration for five months, however, the drying of the spheres reduced the titer to an undetectable levels. The assembled system was compatible to polysaccharides and proteins for the encapsulation of biomolecules and the spheres produced maintained the UFV-AREG1 phages biologically active with potential for phage therapy.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-09-20T17:00:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 993925 bytes, checksum: 24e1abcd754bc106900bd8f109f9c21b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-20T17:00:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 993925 bytes, checksum: 24e1abcd754bc106900bd8f109f9c21b (MD5) Previous issue date: 2017-05-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo deste trabalho foi o isolamento de leveduras para produção de etanol a partir de amido de mandioca industrial, uma variedade adaptável a diversas condições climáticas e, portanto, cultivável em locais onde outros alimentos não poderiam ser produzidos. Para tanto, 62 isolados foram obtidos a partir de inhame, milho, batata inglesa e mandioca industrial e avaliados quanto á sua capacidade de produção de etanol em um meio contendo amido. O isolado N43, obtido de inhame, apresentou maior capacidade de conversão (> 6 g.L -1 de etanol), enquanto o isolado BB4, obtido de batata inglesa, foi o mais produtivo (0,78 g.L -1 .h -1 de etanol), seguido por MB9, obtido de mandioca. Eles foram identificados por sequenciamento do gene 26S como Cândida quercitrusa (N43), Pichia kudriavzevii (BB4) e Hanseniaspora opuntiae (MB9) e avaliados quanto à tolerância a meios contendo etanol. Nesse contexto, a levedura BB4 foi selecionada e utilizada para a definição de condições de processo visando a maiores rendimentos em etanol. Em geral, menores concentrações de amido no meio induziram maior produção de etanol (até 3,4 g.L -1 de etanol em 30 g.L -1 de amido). A modalidade de sacarificação e fermentação separadas (SHF) foi a que gerou maior quantidade de etanol após 96 h de processo, seguida pelo bioprocesso consolidado (CBP) e então sacarificação e fermentação simultâneas (SSF), mostrando a importância das condições de fermentação na produtividade dessa levedura e o potencial da BB4 em produzir enzimas amilolíticas. Os resultados evidenciam o potencial das matérias-primas amiláceas como fontes de leveduras para processos fermentativos, o que pode levar ao desenvolvimento de uma nova estratégia de baixo custo para a produção de biocombustíveis no Brasil. / The objective of this investigation was the yeast’s isolation for production of ethanol from industrial cassava’s starch, which is adapted to several climate conditions and, therefore, possible to cultivate where other kinds of food cannot. To do so, 62 isolates were obtained from yam, corn, England potato and industrial cassava and analyzed by their capacity of ethanol’s production in a medium containing starch. The isolate N43, obtained from yam, presented the highest capacity of conversion, while the isolates BB4 and MB9, obtained from England potato and cassava, respectively, were the most productive. The yeasts in these isolates were identified using a sequence of the gene 26S as Cândida quercitrusa (N43), Pichia kudriavzevii (BB4) and Hanseniaspora opuntiae (MB9) and then evaluated by their tolerance to media containing ethanol. In this sense, the BB4 yeast was selected and used to define the process conditions aiming a higher efficiency on ethanol production. In general, smaller concentrations of starch resulted in better yields. The Separated Hydrolysis & Fermentation (SHF) had the best yield in ethanol after 96 hours of process, followed by the Consolidated Bio-processing (CBP) and the Simultaneous Saccharification and Fermentation (SSF), respectively, showing the importance of the fermentation’s conditions in the yeast productivity and the BB4 potential to produce amylolitic enzymes. The results shows the starchy raw materials’ potential as yeast’s sources to fermentation process. The optimization of the conditions is essential to simplify the ethanol production from this yeast, which can help the developing of a new low cost process to produce biofuel in Brazil.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-11-09T15:20:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1041947 bytes, checksum: f2394edce4c6dba17031ddead39f762a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T15:20:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1041947 bytes, checksum: f2394edce4c6dba17031ddead39f762a (MD5) Previous issue date: 2017-04-05 / Dentre as metodologias de limiares afetivos, destaca-se a proposta por Lima Filho et al. (2015) denominada Metodologia dos Limiares Hedônicos (MLH), que inclui dois novos limiares afetivos: o Limiar de Aceitação Comprometida (LAC) que indica a intensidade do estímulo na qual começa a ocorrer redução significativa (p≤0,05) da aceitação do produto em relação à amostra controle e o Limiar de Rejeição Hedônica (LRH) que indica a intensidade do estímulo que resulta em rejeição sensorial do produto pelo consumidor, que foram estudados variando um estímulo. Neste estudo, propôs-se avaliar a MLH quando dois estímulos são variados (MLHE 2 ). Os estímulos estudados foram concentração de sódio e de alho em pó em hambúrguer, com objetivo de reduzir o teor de sódio. A redução de sódio em alimentos processados tem sido buscada por diversos países por seu consumo excessivo estar relacionado à diversas doenças. A combinação de estímulos que levou ao menor teor de sódio para o LAC de interesse (LACi) foi: 0,25% de sódio e 0,96% de alho em pó - redução de quase 70%, se comparado ao controle (0,827% de sódio e 0% de alho em pó). Para o LRH de interesse (LRHi), a combinação que permitiu maior redução de sódio foi: 0,11% de sódio e 0,99% de alho em pó, reduzindo, portanto, quase 87% do teor de sódio quando comparado ao controle. Um novo limiar foi encontrado nesse estudo, denominado Limiar de Aceitação Favorecida (LAF), que representa as intensidades de estímulos em que começa a ocorrer maior aceitação sensorial quando comparada à amostra controle (p≤0,05); esse limiar possibilita variar os estímulos e ainda melhorar a aceitação do produto. A combinação de estímulos referentes ao LAF com menor teor de sódio (LAF de interesse) foi de: 0,37% de sódio e 0,96% de alho em pó. Portanto, é possível reduzir 55% de sódio e ainda aumentar a aceitação do produto quando comparado à amostra controle (p ≤ 0,05). A Metodologia dos Limiares Hedônicos variando dois estímulos (MLHE 2 ) obteve importantes resultados quando aplicada ao hambúrguer, demonstrando que a redução de quase 70% de sódio pode ser utilizada sem afetar a aceitação sensorial do produto (LACi). Ainda, é possível reduzir quase 87% e manter a aceitação do produto (LRHi) e com a determinação do novo limiar (LAF) descobriu-se que reduções de sódio de até 55%, combinado com adição de alho em pó, podem ainda favorecer a aceitação sensorial do produto (LAFi). / Among the new methodologies of affective threshold, the one proposed by Lima Filho et al. in 2015 stands out. It was named Hedonic Threshold Methodology (HTM), which includes two new affective thresholds: the Compromised Acceptance Threshold (CAT) which indicates the intensity of stimulus that there is a significant reduction (p≤0,05 ) in the acceptance of the product compared to the control sample and the Hedonic Rejection Threshold (HRT) which indicates the intensity of stimulus that results in a sensorial rejection of the product by the consumer, which were studied varying one stimulus, which were studied varying only one stimulus. In this study, it was proposed to evaluate the HTM when two stimuli are varied (HTM2S). The studied stimuli were the sodium and garlic powder concentrations in hamburgers aiming the reduction of sodium content. The reduction of this element in processed food has been sought in different countries due to various diseases be related to its excessive consumption. The combination of stimuli that resulted in lower sodium content for the CAT (CAT of interest) was: 0,25% of sodium and 0,96% of garlic powder - a reduction of approximately 70% compared to the control (0,827% of sodium and 0% of garlic powder). For the HRT, the combination that allowed the most significant sodium reduction (HRT of interest) was: 0,11% of sodium and 0,99% of garlic powder, which reduced almost 87% the amount of sodium compared to the control. A new threshold was found in this study named Favored Acceptance Threshold (FAT), which represents the intensity of stimuli in which it begins to have greater acceptance that the control sample (P<0,05), this threshold allows to vary stimuli and yet improve the acceptance of the product. The combination of stimuli that refers to FAT with the lowest sodium content (FAT of interest) was: 0,37% of sodium and 0,96% of garlic powder, this combination allowed a reduction of 55% of this element and yet improve the acceptance of the product when compared to the sample control (p<0,05). The Methodology of hedonic thresholds varying two stimuli (HTM2S) obtained excellent results when it is applied to hamburger, which shows that a reduction of almost 70% can be used without affecting the sensory acceptance of the product (CATi); It is possible to reduce almost 87% and yet keep the acceptance of the product (HRTi) and using the new threshold (FAT) it was found that reductions of sodium up to 55% may yet favor a sensory acceptance of the product (LAFi).

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-11-13T16:19:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 978148 bytes, checksum: 260a38f944a0509073cf813b6eb09297 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-13T16:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 978148 bytes, checksum: 260a38f944a0509073cf813b6eb09297 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / No presente trabalho, objetivou-se formular e caracterizar emulsões O/A contendo quitosano disperso na fase contínua. Para isso, adicionou-se 0,1% (m/V) de quitosano e 1% (V/V) do emulsificante Tween 20 às soluções de ácido lático (pH 3,0, 3,5 e 4,0) e utilizaram-se as misturas resultantes como fase contínua para a preparação de emulsões-modelo, com 10% (V/V) de óleo. O processo de emulsificação consistiu em uma dispersão em Ultra Turrax (24.000 rpm, 1 min), seguida de seis passagens por um homogeneizador de alta pressão (69 MPa). Avaliou-se o comportamento reológico, as características visuais, o tamanho médio e o potencial ζ das gotículas de óleo das emulsões, imediatamente após a fabricação das emulsões (t = 0) e após sete dias (t = 7). Adicionalmente, a fim de constatar uma eventual interação direta do quitosano com a interface O/A, avaliou-se a tensão interfacial entre o óleo de girassol e as soluções ácidas de quitosano. Observou-se que as emulsões contendo quitosano apresentaram-se três vezes mais viscosas, em relação ao controle (solução de ácido lático e 1% V/V de Tween 20, sem adição de quitosano), entretanto não diferiram estatisticamente entre si. Pelas análises visuais não foram observadas diferenças evidentes entre as emulsões contendo quitosano e os controles, em t = 7. As emulsões contendo quitosano apresentaram duas populações de gotículas de óleo (~30 nm e ~ 500 nm) e valores de potencial ζ ~ 50 mV, em t = 0 e t = 7, enquanto os controles apresentaram apenas uma população (~ 700 nm), em t = 0 e t = 7. Observou-se que o quitosano contribuiu para a redução do valor da tensão interfacial de equilíbrio, entre o óleo e solução aquosa de ácido lático. Dessa forma, concluiu-se que o quitosano apresentou ação estabilizante nas emulsões O/A. / The aim of this study was to develop and characterize O/W emulsions containing chitosan dispersed in the continuous phase. For this purpose, 0,1% (w/V) of chitosan and 1% (V/V) of Tween 20 emulsifier were added in lactic acid solutions (pH 3.0, 3.5 or 4.0) and the resulting mixtures were used as the continuous phase for the preparation of model emulsions, with 10% (V/V) oil. The emulsification process consisted of a dispersion in Ultra Turrax (24,000 rpm, 1 min), followed by six passages through a high-pressure homogenizer (69 MPa). The rheological behavior, the visual characteristics, the average size and ζ-potential of the oil droplets of the emulsions were assessed immediately after the preparation of the emulsions (t = 0) and after seven days (t = 7). Additionally, in order to examine possible interactions of chitosan at the O/W interface, the interfacial tension between the sunflower oil and the acidic chitosan solutions was determined. It was observed that the emulsions containing chitosan proved to be three times more viscous when compared to control (lactic acid solution and 1% V/V Tween 20, without chitosan), though they were not statistically different. By visual analysis obvious differences could not be observed between the emulsions containing chitosan and controls at t = 7. The emulsions containing chitosan showed two populations of oil droplets (~ 30 nm and ~ 500 nm) and ζ-potential values ~ 50 mV, at t = 0 and t = 7, whilst controls showed a single population (~ 700 nm), at t = 0 and t = 7. It was concluded that the chitosan can contribute to reduce the value of the equilibrium interfacial tension between the oil and aqueous lactic acid. Thus, the results suggest that chitosan has potential applicability as stabilizer of O/W emulsions. / O autor enviou apenas uma via impressa que foi para o acervo.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-02-27T18:34:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1431370 bytes, checksum: 8ee4cad73ff405e3b1e74a3e45e2b661 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T18:34:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1431370 bytes, checksum: 8ee4cad73ff405e3b1e74a3e45e2b661 (MD5) Previous issue date: 2018-02-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Informação Geográfica Voluntária (VGI) refere-se a um tipo de informação com posicionamento geográfico e que é coletada e/ou compartilhada voluntariamente pelos usuários por meio da Internet. VGI representa uma mudança de paradigma na forma como a informação geográfica é produzida e compartilhada. Porém, ainda há diversas limitações para se utilizar essas informações, como questionamentos sobre a qualidade dos dados, dificuldade de utilização e recuperação, dentre outros. Uma alternativa para melhorar o uso dessas informações é fazer uso do enriquecimento semântico, que pode ser visto como o processo de atribuir maior significado aos dados através da aplicação de recursos auxiliares, com o objetivo de facilitar a compreensão, a integração e o processamento dos dados por pessoas e máquinas. O enriquecimento semântico é uma forma potencial para amenizar alguns problemas relacionados à VGI. Esta pesquisa propõe um método para enriquecimento semântico de VGI utilizando os conceitos de Linked Data e tesauro. O método é composto de duas etapas, uma automática e outra manual. A primeira etapa inclui um algoritmo para automatizar parte do processo, ligando as contribuições VGI à pontos de interesse (PoIs), ou seja, lugares descritos em bases de conhecimento que possam ser de interesse do usuário. Nesta etapa, diversas ferramentas e artefatos são utilizados, como acesso a uma base de Linked Data e um sistema de banco de dados espaciais PostgreSQL+PostGIS com informações sobre PoIs de uma cidade, obtidos diretamente do sistema OpenStreetMap. Além disso, foi utilizado o sistema de banco de dados Virtuoso para armazenar os arquivos RDF gerados pelo algoritmo apresentado. Para verificar a viabilidade do método proposto, foram utilizadas contribuições provenientes de um sistema VGI relacionado com o combate ao desperdício de água, chamado Gota D’Água. Desse modo, na etapa manual do enriquecimento semântico, foi construído um tesauro no domínio de recursos hídricos, com base nos termos encontrados nas contribuições voluntárias. Com base no tesauro, é proposto um processo que retorna contribuições VGI semanticamente semelhantes a partir de uma consulta formulada pelo usuário. Por fim, a viabilidade do método foi verificada por meio da realização de consultas SPARQL que demonstram análises que somente são possíveis após o processo de enriquecimento semântico. / Volunteer Geographic Information (VGI) refers to a type of information with geographic positioning that is collected and / or shared voluntarily by users via the Internet. VGI represents a paradigm shift in the way geographic information is produced and shared. However, there are still several limitations using this information, such as questions about data quality, difficulty of use and recovery, among others. An alternative to improving the use of this information is to make use of semantic enrichment, which can be seen as the process of assigning greater meaning to the data through the application of ancillary resources, in order to facilitate the understanding, integration and processing of the data by people and machines. Semantic enrichment is a potential way to alleviate some problems related to VGI. This research proposes a method for semantic enrichment of VGI using the concepts of Linked Data and Thesaurus. The method is composed of two steps, one automatic and one manual. The first step includes an algorithm to automate part of the process, linking the VGI contributions to points of interest (PoIs), that is, places described in knowledge bases that may be of interest to the user. In this step, various tools and artifacts are used, such as access to a Linked Data database and a PostgreSQL + PostGIS spatial database system with information about a city's PoI, obtained directly from the OpenStreetMap system. In addition, the Virtuoso database system was used to store the RDF files generated by the presented algorithm. In order to verify the feasibility of the proposed method, contributions were made from a VGI system related water waste prevention, called Gota D’Água. Thus, in the manual stage of semantic enrichment, a thesaurus was constructed in the domain of water resources, based on the terms found in the voluntary contributions. Based on the thesaurus, a process is proposed that returns semantically similar VGI contributions from a query formulated by the user. Finally, the feasibility of the method was verified through SPARQL queries that demonstrate analyzes that are only possible after the process of semantic enrichment.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-03-05T16:25:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2167804 bytes, checksum: 99c7a466176efa00e621c1cfb6c02980 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T16:25:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2167804 bytes, checksum: 99c7a466176efa00e621c1cfb6c02980 (MD5) Previous issue date: 2017-07-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A poluição afeta seriamente todos os organismos vivos, assim como economias que dependem, diretamente ou indiretamente, de recursos naturais. O monitoramento ambiental de estresses das plantas, causadas pelos poluentes, é necessário para antecipar e evitar os efeitos negativos antes que se manifestem como danos visíveis. A ausência de monitoramento constante das plantas resulta em diminuição do crescimento das culturas, danos aos ecossistemas, problemas de saúde, e, no fim das contas, perdas econômicas. Especialmente ao redor das áreas afetadas, como, por exemplo, depósitos de resíduos, mineradoras e indústrias, mas também dentro e ao redor das áreas urbanas, é importante reconhecer os problemas potenciais do meio ambiente que possam surgir por causa das atividades humanas. Entre as consequências estão chuva ácida, contaminação de metais pesados, ozônio superficial, modificações de temperatura, e seca, causando alterações na fisiologia vegetal, especificamente na eficiência fotossintética e conteúdo de clorofila. A medição da eficiência fotossintética das plantas, i.e. vitalidade, usando fluorômetros comerciais tais como aparelhos PAM (modulação de amplitude de pulso), torna-se um desafio, uma vez que custo, complexidade e os métodos de medição tornam difíceis o monitoramento em tempo real. Apesar dos aparelhos possuírem alta precisão, podem meramente fornecer uma medição “instantânea” de áreas pequenas. Assim, torna-se difícil o entendimento da vitalidade e eficiência das plantas em grandes áreas e períodos longos, resultando, muitas vezes, que ações sejam tomadas apenas após mudanças significativas nas plantas e na produtividade. Uma solução para o produtor em áreas impactadas por poluentes poderia ser a obtenção de vários desses aparelhos e empregar trabalhadores dedicados exclusivamente para o monitoramento de saúde das plantas, mas isto é caro e ineficiente. Outra solução seria simplificar os equipamentos de medição, e usar vários deles. De fato, neste trabalho nós nos concentramos na resolução deste problema, reduzindo o custo e a complexidade, e eliminando a necessidade de intervenção humana no processo de medição. Propõe-se um sistema de sensores de fluorescência de clorofila de baixo custo que pode monitorar, simultaneamente e sem fios, várias plantas individuais. Estes sensores foram desenvolvidos, prototipados e construídos do zero para dar precisão razoável, com a capacidade de diferenciar entre plantas submetidas à estresse e sem estresse. Nos casos em que o sistema, o Sensor CFY (rendimento fluorescência da clorofila), não possua alta precisão, o sistema compensa em várias medições simultâneas de uma rede de sensores. Isto é, o protótipo do sensor é, inerentemente, desenvolvido para ser usado em redes sem fio (WSN). Usando duas espécies de plantas, Clusia hilariana e Paspalum densum, foi construído, testado e verificado as nossas metodologias e o nosso protótipo através de uma série de experimentos. Baseado nisso, foram observado resultados significativos quando utilizamos o sensor em uma rede de sensores emulado, usando um sensor único em várias plantas durante um longo período de tempo. Foi possível a discriminação entre plantas nos grupos de estresse e as do controle, assim como a descoberta rápida bem antes de danos se manifestarem nas folhas. Concluímos que é, de fato, possível a detecção da estresse nas plantas utilizando métodos de baixo custo, assim como fazê-lo automaticamente e em tempo real, permitindo a detecção precoce de poluição e fornecendo, por exemplo, tempo suficiente para um produtor resolver os problemas antes de eles se tornarem irreversíveis e dispendiosos. / Pollution seriously affects all living organisms as well as economies directly or indirectly relying on natural growth resources. Monitoring the environment for stresses in plants, caused by pollutants, is necessary in order to anticipate and counteract the adverse effects before they manifest as visible damage. Failure to constantly monitor plants results in decreased crop growth, damage to ecosystems, health-related issues, and, ultimately, economic losses. Especially around affected areas, such as waste deposits, mining activities and factories, but also in and around urban areas, it is important to acknowledge the potential environmental issues that may arise from human activities. Among the consequences we find acid rain, heavy metal contamination, surface ozone, changes in temperature, and drought, contributing to alterations in plant physiology, specifically chlorophyll content and photosynthetic efficiency. Measuring plant efficiency, thus health, using commercial fluorometers, such as PAM (pulse-amplitude modulation) devices, presents a challenge, since cost, complexity and the measurement methods make real-time monitoring a difficult proposition. Although such devices are high-precision instruments, they are merely able to provide ‘snapshots’ of small areas. This makes it difficult to understand the health of plants over large areas and over extended periods of time, frequently resulting in actions taken only after significant changes to plants and productivity. One solution would be for a farmer in an area impacted by pollution to acquire multiple of these devices and to employ a workforce dedicated solely to monitoring plant health, but this is costly and inefficient. Another solution would be to simplify the devices with which to measure, and use a multitude of these. Indeed, in this work, we focus on solving this problem, by reducing costs and complexity, and eliminating the need for human input in the measurement process. We propose a system of low-cost chlorophyll fluorescence sensors able to monitor a large number of individual plants at the same time and wirelessly. These sensors have been designed, prototyped and built from the ground up to provide reasonable accuracy, and capacity for discriminating between plants subjected to stress from non-stressed plants. Where our sensor system, the CFY (chlorophyll fluorescence yield) Sensor, lacks in accuracy, it compensates with a multitude of potential simultaneous measurements from an array of sensors within a network. For this reason, the sensor prototype is inherently designed for wireless sensor networks (WSN). Using two species of plants, Clusia hilariana and Paspalum densum, we have built, tested and verified our methodologies and prototype sensors through a series of experiments. Through these, we observed significant results when employed in an emulated sensor network using one sensor on a large number of plants over extended periods of time. Differentiating the stressed group from the control group was possible, in addition to rapid and well before any visible damage had manifested on leaves. We conclude that it is indeed possible to not only detect plant stress using low-cost methods, but also to do so automatically and in real-time, allowing for early-detection of pollution and providing e.g. a farmer enough time to resolve problems before they become irreversible and costly.

ANDRADE, T. C. Desenvolvimento e análise de técnicas de soldagem de reparos com deposição em dupla camada de aços inoxidáveis AWS ER309L e AWS ER347 aplicados sobre aços estruturais 2,25Cr-1Mo e 2,25Cr-1Mo-0,25V. 2016. 127 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-07-08T18:57:07Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_tcandrade.pdf: 5081181 bytes, checksum: a2b59641b1ab8258dcf0ed117d7efd1a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-12T13:49:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_tcandrade.pdf: 5081181 bytes, checksum: a2b59641b1ab8258dcf0ed117d7efd1a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T13:49:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_tcandrade.pdf: 5081181 bytes, checksum: a2b59641b1ab8258dcf0ed117d7efd1a (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / The right choice of welding processes and parameters for a specification of a welding procedure for the manufacture or repair is an essential factor and can represent the success or the failure of overlay metallic components. Depending on the application, it is necessary that the material and also the weld region have suitable specific properties for requests from operating conditions of these components such as high stresses and high temperatures. This work aims to contribute to a study for the development and evaluation of techniques of welding overlay without post-weld heat treatment (PWHT) with AWS ER 309L and AWS ER 347 austenitic stainless steels for repair of 2,25Cr-1Mo (ASTM A387 Gr 22) and 2,25Cr-1Mo-0.25V (ASTM A832 Gr. 22V) structural steel plates. The base metals (2,25Cr-1Mo and 2,25Cr-1Mo-0.25V) and filler metal (AWS ER 309L and AWS ER 347) were characterized and evaluated chemical composition, microstructure and hardness tests. The preliminary welding was performed with a factorial planning analyzing shielding gas, filler metal, energy technique, welding heat input and arc waving. In this step, the welding were made in single weld bead with preheating at 175 C. Specimens were taken from the central region of the weld and analyzed by hardness and microstructure criteria for establishment the Decision Diagrams. The analysis of these diagrams show the main parameters that could result in good overlays and the overlay welding was performed according to the choice of these parameters. The results shown that the welding performed using the temper bead technique aiming to refining tempering the GGHAZ first layer was possible to improve the properties of that region. For 2,25Cr-1Mo steel the temper bead technique gave hardness below 250 HV in the HAZ of this material and for 2,25Cr-1Mo-0,25V steel the results did not meet the maximum hardness established by standard, but still there was an intense refining and tempering. / A escolha correta de processos e parâmetros de soldagem para uma especificação de um procedimento de soldagem para fabricação ou reparo é um fator imprescindível e pode representar o sucesso ou o fracasso de um revestimento de componentes metálicos. Dependendo da aplicação, é necessário que o material e também a região da solda tenham propriedades específicas, adequadas para as solicitações decorrentes das condições operacionais destes componentes, tais como altas tensões e temperaturas elevadas. Diante do exposto, este trabalho pretende contribuir com um estudo para o desenvolvimento e avaliação de técnicas de soldagem em dupla camada com aços inoxidáveis austeníticos AWS ER 309L e AWS ER 347 para reparo de chapas de aços estruturais 2,25Cr-1Mo (ASTM A387 Gr 22) e 2,25Cr-1Mo-0,25V (ASTM A832 Gr. 22V) visando a redução de dureza e o refino de grão na ZAC. Os metais de base (2,25Cr-1Mo e 2,25Cr-1Mo-0,25V) e de adição (AWS ER 309L e AWS ER 347) foram caracterizados e avaliados por meio de análises químicas, microestrutura e ensaios de dureza e de microdureza. A soldagem preliminar foi realizada com um planejamento de fatorial completo analisando gás de proteção, metal de adição, técnica da energia, energia de soldagem e técnica de oscilação. Nesta etapa, a soldagem foi feita em simples deposição com pré-aquecimento de 175 C. Foram retirados corpos de prova da seção transversal e analisados pelos critérios de dureza e microestrutura para a montagem dos diagramas de decisão. A análise destes diagramas mostrou os principais parâmetros que poderiam resultar em bons revestimentos e a etapa de soldagem de revestimento foi realizada segundo a escolha destes parâmetros. Os resultados mostraram que é possível a realização da soldagem com a técnica da dupla camada para o refino e revenimento da ZACGG da primeira camada, melhorando as propriedades dessa região. Para o aço 2,25Cr-1Mo a técnica da dupla camada obteve durezas abaixo de 250 HV na ZAC deste material e para o aço com adição de vanádio os resultados encontrados não atenderam a dureza máxima estabelecida por norma mas ainda sim houve um intenso refino e revenimento na amostra soldada com aplicação da técnica da dupla camada.

LIMA, A. N. C. Refinamento Rietveld das funções instrumentais e construção de figura de polos inversa. 2015. 67 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-07-08T16:32:02Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_anclima.pdf: 11086349 bytes, checksum: 212eb5660f9aeedb87e130192e1afbf7 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-12T14:04:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_anclima.pdf: 11086349 bytes, checksum: 212eb5660f9aeedb87e130192e1afbf7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T14:04:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_anclima.pdf: 11086349 bytes, checksum: 212eb5660f9aeedb87e130192e1afbf7 (MD5) Previous issue date: 2015-07-10 / The powder X-ray diffraction allows direct investigation of the microstructure, and Rietveld refinement is one of the most widely used method for analyzing such data. The position of the profiles provide the network parameters, the intensity provides information on electron density, preferred directions and quantization stages, among others, the shape of the profile is the result of the instrumental effects, crystallite size and microstrain. In metallic materials with high strain and texture generated by the lamination process, show significant changes in the positions and intensities of the diffraction peaks difficult Rietveld refinement. Thus, it was a written Rietveld refinement software based on kinematic theory of X-ray diffraction to refine the structure of laminate material, and proposed and implemented a method for construction of inverse pole figure from the refined parameters of preferred orientation function. The refinement software was used for the inverse pole figure of ferritic steel subjected to laminations and thermal treatments different. It was also implemented to calculate the convolution function representing the profile instrumental for diffractometer with Bragg-Brentano geometry. It assessed the adjustment of these functions and their influence on the refined value of the network parameters. The values of the parameters refined instrumental functions were used as input parameters in the refinement of the ferritic steel. / A difração de raio X de pó permite a investigação direta da microestrutura, e o refinamento Rietveld é um dos método mais empregados para analisar esses dados. As posição dos perfis fornecem os parâmetros de rede, a intensidade fornece informações sobre densidade eletrônica, direções preferenciais e quantificação de fases, entre outros, a forma dos perfis é o resultado dos efeitos instrumentais, tamanho de cristalitos e microdeformação. Em materiais metálicos com altas deformação e textura, gerados pelo processo de laminação, apresentam mudanças significativas nas posições e intensidades dos picos de difração dificultando o refinamento Rietveld. Com isso, foi escrito um software de refinamento Rietveld baseado na teoria cinemática de difração de raio X para refinar a estrutura de materiais laminados, e proposto e implementado um método para construção de figuras de pólos inversa a partir dos parâmetros refinados da função de orientação preferencial. O software de refinamento foi aplicado para obter a figura de polos do aço ferrítico submetido a diferentes laminações e tratamentos térmicos. Também foi implementado o cálculo da convolução de funções que representam o perfil instrumentais para difratômetro com geometria Bragg-Brentano. Foi avaliado o ajuste dessas funções e sua influência sobre o valor refinado dos parâmetros de rede. Os valores dos parâmetros refinados das funções instrumentais foram utilizados como parâmetros de entrada no refinamento do aço ferrítico.

CAETANO, G. Q. Soldagem similar de aços inoxidáveis ferríticos e austeníticos pelo processo “friction stir welding”. 2016. 170 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-07-08T12:37:32Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_gqcaetano.pdf: 10670461 bytes, checksum: d9c323f4015ca9143dbe2047fb1d3291 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-12T14:14:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_gqcaetano.pdf: 10670461 bytes, checksum: d9c323f4015ca9143dbe2047fb1d3291 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T14:14:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_gqcaetano.pdf: 10670461 bytes, checksum: d9c323f4015ca9143dbe2047fb1d3291 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / This study aimed to investigate the similar welding of several ferritic and austenitic stainless steels (AISI 304L, AISI 316L, AISI 410S and AISI 444) by the friction stir welding process (FSW), evaluating operational and metallurgical aspects to produce joints without defects. The FSW welding of four materials in this study was performed at the Helmholtz-Zentrum Geesthacht (Germany) due to the establishment of a cooperation agreement with the Universidade Federal do Ceará. The welding parameters range were based on papers found in literature, for the other kinds of stainless steel, different this study, changes the parameters were changed to determine an acceptable combination of surface finish, absence of cracks and good penetration. The better welding conditions based on surface finish and defects free for each welded steels were subjected to mechanical evaluation through tensile test, bending test and microhardness test. In the same way, for the better welded conditions, samples were extracted to metallographic preparation and evaluated by light microscopy and scanning electron microscopy. The results from microscopy techniques allows the correlation between microstructure with the microhardness profiles, as well as the causes of low mechanical properties for same welds by the identification of defects in the stir zone such, as voids and lack of penetration. The ferritic stainless steels welds showed the best results in mechanical assessment due to grain refinement that occurred in the stir zone and thermomechanical affected zone. The calculation of equivalent heat input showed that for stainless steel AISI 304L and AISI 410S, higher values of heat input determine the highest incidences of chromium carbide precipitation and other possible deleterious phases in the stir zone, however DL-EPR technique and mechanical testing have shown that it is possible to weld the stainless steels by FSW process with excellent corrosion resistance and good mechanical properties. / Este trabalho teve como objetivo, investigar a soldagem similar de diversos aços inoxidáveis ferríticos e austeníticos (AISI 304L, AISI 316L, AISI 410S e AISI 444) pelo processo friction stir welding (FSW), avaliando aspectos operacionais e metalúrgicos para a produção de juntas sem defeitos. A soldagem FSW dos quatro materiais em estudo foi realizada no Helmholtz-Zentrum Geesthacht (Alemanha) devido ao estabelecimento de um acordo de cooperação com a Universidade Federal do Ceará. Os parâmetros de soldagem foram baseados em trabalhos anteriores, para outros tipos de aços inoxidáveis, diferentes deste estudo, e a variação realizada na busca de parâmetros que determinassem uma combinação entre acabamento superficial aceitável, ausência de trincas e boa penetração. As melhores condições soldadas para cada aço, com base no acabamento superficial e na ausência de defeitos, foram submetidas a avaliação das propriedades mecânicas através dos ensaios de dobramento, microdureza e tração. Da mesma forma, para as melhores condições soldadas, amostras foram extraídas para preparação metalográfica e avaliadas por microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados da análise microscópica possibilitaram a correlação entre microestrutura com os perfis de microdureza, bem como as causas do baixo desempenho mecânico para os aços inoxidáveis austeníticos, com a identificação de defeitos na zona de mistura, tais como vazios e falta de penetração. Os aços inoxidáveis ferríticos apresentaram os melhores resultados na avaliação mecânica devido ao intenso refino de grão que ocorreu na zona de mistura e na zona termomecanicamente afetada. O cálculo do aporte térmico equivalente mostrou que para os aços inoxidáveis AISI 304L e AISI 410S, elevados valores de aporte térmico determinam maiores incidências de precipitação de carbonetos de cromo e de outras possíveis fases deletérias na zona de mistura, entretanto a técnica EPR-DL e os ensaios mecânicos comprovaram que é possível soldar os aços inoxidáveis pelo processo FSW com excelente resistência a corrosão e boas propriedades mecânicas.

PINHEIRO, Anderson Boettge. Fusion: abstrações linguísticas sobre Java para programação paralela heterogênea sobre GPGPUs. 2013. 149 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-08T18:17:57Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_abpinheiro.pdf: 7607654 bytes, checksum: 4e82914ffcf64a0f48a4a21d3945ec4a (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-13T12:36:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_abpinheiro.pdf: 7607654 bytes, checksum: 4e82914ffcf64a0f48a4a21d3945ec4a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T12:36:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_abpinheiro.pdf: 7607654 bytes, checksum: 4e82914ffcf64a0f48a4a21d3945ec4a (MD5) Previous issue date: 2013 / Acceleration units free, or GPU (Graphical Processing Units), have been consolidated in recent years for general purpose computing for accelerating critical sections of programs that exhibit high standards of performance and the execution time. GPUs are one of several types of general-purpose computational accelerators that have been built on various platforms for high performance computing, especially also for the MIC (Many Integrated Cores) and FPGA (Field Programmable Gateway Arrays). Despite the emphasis on the research of new parallel algorithms capable of exploiting the massive parallelism offered by GPGPU devices are still incipient initiatives on new programming abstractions that make the simplest description of these algorithms on GPGPUs, without detriment to the effciency. It is still necessary that the programmer has specific knowledge of the peculiarities of the architecture of these devices, as well as programming techniques that are not domain even experienced parallel programmers today. In recent years, NVIDIA, an industry that has dominated the evolution of architectural GPGPU devices, launched the Kepler architecture, including extensions to support Hyper-Q and Dynamic Parallelism (DP), which offer new opportunities for expression patterns of parallel programming on such devices. This paper aims at proposing new programming abstractions over a parallel object-oriented language based on Java, am expressing parallel computations heterogeneous type multicore / manycore, where the GPU device is shared by a set of parallel threads running in host processor, on a higher level of abstraction compared to existing alternatives, but still offering the programmer full control over the use of device capabilities. The design of this proposed language abstractions, hereinafter called Fusion, part of the expressiveness offered by Kepler architecture. / Unidades de aceleração gráca, ou GPU (Graphical Processing Units ), tem se consolidado nos últimos anos para computação de propósito geral, para aceleração de trechos críticos de programas que apresentam requisitos severos de desempenho quanto ao tempo de execução. GPUs constituem um dentre vários tipos de aceleradores computacionais de propósito geral que tem sido incorporados em várias plataformas de computação de alto desempenho, com destaque também para as MIC (Many Integrated Cores ) e FPGA (Field Programmable Gateway Arrays ). A despeito da ênfase nas pesquisas de novos algoritmos paralelos capazes de explorar o paralelismo massivo oferecido por dispositivos GPGPU, ainda são incipientes as iniciativas sobre novas abstrações de programação que tornem mais simples a descrição desses algoritmos sobre GPGPUs, sem detrimento à efciência. Ainda é necessário que o programador possua conhecimento específico sobre as peculiaridades da arquitetura desses dispositivos, assim como técnicas de programação que não são do domínio mesmo de programadores paralelos experientes na atualidade. Nos últimos anos, a NVIDIA, indústria que tem dominado a evolução arquitetural dos dispositivos GPGPU, lançou a arquitetura Kepler, incluindo o suporte às extensões Hyper-Q e Dynamic Parallelism (DP), as quais oferecem novas oportunidades de expressão de padrões de programação paralela sobre esses dispositivos. Esta dissertação tem por objetivo a proposta de novas abstrações de programação paralela sobre uma linguagem orientada a objetos baseada em Java, a m de expressar computações paralelas heterogêneas do tipo multicore/manycore, onde o dispositivo GPU é compartilhado por um conjunto de threads paralelas que executam no processador hospedeiro, em um nível de abstração mais elevado comparado às alternativas existentes, porém ainda oferecendo ao programador total controle sobre o uso dos recursos do dispositivo. O projeto das abstrações dessa linguagem proposta, doravante chamada Fusion, parte da expressividade oferecida pela arquitetura Kepler.