Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T17:22:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Celis_FernandoTello_M.pdf: 11548005 bytes, checksum: 269edd777d012837321ae7b167499c40 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Micropartículas foram produzidas por coacervação complexa utilizando gelatina e goma arábica como materiais formadores de parede e uma mistura de oleoresina de páprica-óleo de soja (1:10) em quantidade que corresponde a 50% de massa dos materiais de parede. A ordem de produção das emulsões, gelatina/oleoresina de páprica-óleo de soja ou goma arábica/oleoresina de páprica-óleo de soja, a reticulação das micropartículas com transglutaminase (10 a 50U/g.ptn) ou com glutaraldeído (1mM/g.ptn) e a melhora de características funcionais em função desses fatores foram avaliadas. Foram avaliadas a capacidade de inchamento, resistência à solução de dodecil sulfato de sódio (SDS, 2 e 5%), à temperatura (65 e 97°C/15 min), valores de pH 1, 2 e 7 e resistência a condições simuladas do pH do estômago e intestino (temperatura e enzimas). Adicionalmente foi acompanhado o efeito dos tratamentos na liberação do recheio hidrofóbico em óleo de girassol. Microscopia ótica, eletrônica de varredura e espectrofotometria foram utilizadas para as avaliações de resistência e de liberação. As micropartículas apresentaram forma esférica e tamanho médio na faixa de 55-70mm, com o recheio distribuído de forma multinuclear e homogênea. As micropartículas resistiram, mantendo-se íntegras, nas temperaturas testadas, às soluções de SDS, às condições drásticas de pH ácido simulando o suco gástrico (pH, pepsina e temperatura) especialmente aquelas tratadas com transglutaminase a partir de 20U/g.ptn enquanto as não reticuladas se desfizeram. Todas as micropartículas produzidas se desfizeram nas condições simuladas do intestino (pH, pancreatina e temperatura). A liberação de oleoresina de páprica-óleo de soja em óleo de girassol foi inversamente proporcional a quantidade de agente reticulante utilizado. O aumento do reticulante diminuiu a quantidade liberada do composto de cor. Melhores resultados de liberação foram obtidos para micropartículas produzidas com a emulsão goma arábica/oleoresina de páprica-óleo de soja. As avaliações da liberação da oleoresina de páprica-óleo de soja após submeter às micropartículas às condições entéricas ácido-enzima mostraram que micropartículas sem reticulação liberaram em torno de 55% da oleoresina de páprica-óleo de soja encapsulada enquanto para micropartículas reticuladas com transglutaminase a 50U/g.ptn liberaram em torno de 33% da oleoresina de páprica-óleo de soja encapsulada. Melhor retenção foi observada para micropartículas reticuladas com glutaraldeído que liberaram em torno de 11% da oleoresina de páprica-óleo de soja encapsulada. No teste gástrico a ordem de preparação da emulsão não apresentou diferenças na quantidade liberada após a incubação em meio fortemente ácido contendo pepsina / Abstract: Microparticles were produced by complex coacervation using gelatin and gum Arabic as wall forming materials and a mixture of paprika oleoresin-soy oil (1:10) in a quantity that correspond to 50% of wall material mass. The emulsions production order, gelatin/ paprika oleoresin-soy oil or gum Arabic/paprika oleoresin:soy oil, the crosslinking of the microparticles with transglutaminase (10 to 50 U/g.ptn) or with glutaraldehyde (1mM/g.ptn) and the improvement of functional characteristics as a function of these factors were evaluated. Swelling capacity, resistance to sodium dodecyl sulfate solution (SDS, 2 and 5%), to temperature (65 and 97°C/15 min), to pH values 1, 2 and 7 and the r esistance to simulated stomach and intestine pH (temperature and enzymes) were evaluated. Additionally, the effect of treatments on the release of hydrophobic core in sunflower oil was measured. Optic and scanning electronic microscopy and spectrophotometry were used to the resistance and release evaluations. The microparticles showed spherical shape and mean diameter from 55 to 70 mm, with the core distribution multinuclear and homogeneous. The microparticles remained intact in the temperatures tested, in SDS solutions, in drastic conditions of acid pH simulating the gastric juice (pH, pepsin, and temperature) specially the ones treated with transglutaminase concentration at least 20 U/g.ptn while the ones not crosslinked were broken. All the microparticles were solubilized in the simulated intestine conditions (pH, pancreatin, and temperature). The release of paprika oleoresin-soy oil in sunflower oil was inversely proportional to crosslinking agent quantity used. The increasing of crosslinking agent decreased the release of color compound quantity. The best results of release were obtained for microparticles produced with an emulsion gum Arabic/paprika oleoresin-soy oil. In acid-enzyme enteric conditions, the microparticles without crosslinking released around 55% of encapsulated paprika oleoresin-soy oil while crosslinked microparticles with transglutaminase at 50U/g.ptn released around 33% of initially encapsulated paprika oleoresin-soy oil. The best retention was observed for microparticles crosslinked with glutaraldehyde that released around 11% of encapsulated paprika oleoresin-soy oil. In the gastric test, the emulsion preparation order not showed differences in the released quantity after incubation in the strong acid environment containing pepsin / Mestrado / Consumo e Qualidade de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientadores: Carlos Raimundo Ferreira Grosso, Carmen Silvia Favaro Trindade / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T17:20:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_GlauciaAguiar_M.pdf: 2611402 bytes, checksum: 8ceadf584c80cdf50874a2ee378e5e9b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O interesse no licopeno cresceu em anos recentes, devido aos estudos que o associam à diminuição do risco de desenvolvimento de doenças cardiovasculares e câncer. Porém, devido ao seu alto grau de insaturação, este carotenóide é propenso à isomerização e oxidação durante o processamento e a estocagem, dificultando sua utilização na indústria de alimentos. A microencapsulação pode amenizar essa situação, aumentando sua estabilidade e tornando possível sua incorporação em sistemas alimentícios sem a perda de suas propriedades funcionais. Assim, o objetivo deste trabalho foi microencapsular licopeno pelos métodos de coacervação complexa e spray drying, utilizando gelatina e goma arábica como agentes encapsulantes para o primeiro método, seguido de secagem do material coacervado por liofilização e amido modificado (Capsul®) para o segundo método. As variáveis na obtenção das micropartículas foram a concentração de polímeros de parede (somente na coacervação) e a quantidade de recheio. As micropartículas obtidas foram avaliadas morfologicamente por microscopia ótica (somente coacervadas) e quanto à eficiência de encapsulação. Foram submetidas a um teste de estabilidade em comparação ao material de recheio na forma livre e foram também caracterizadas quanto à densidade, higroscopicidade e morfologia (ótica e eletrônica de varredura). Foi realizada a incorporação das micropartículas e do material livre em uma formulação de bolo, que foi utilizada como sistema modelo, a qual foi avaliada quanto à cor. Os valores de eficiência de encapsulação foram superiores a 90% para as micropartículas coacervadas e entre 20 e 30% para as obtidas por spray drying. Através do teste de estabilidade foi possível verificar que os dois métodos de microencapsulação ofereceram maior proteção ao licopeno em relação à sua forma livre. A aplicação em bolo das micropartículas coacervadas não liofilizadas e das obtidas por spray drying foi satisfatória, enquanto que para a aplicação das micropartículas coacervadas liofilizadas houve baixa transferência de cor / Abstract: The interest in lycopene increased in recent years due the studies that associate it with the reduction of the risk of cardiovascular diseases and cancer development. However, due the high degree of insaturation, this carotenoid is propense to isomeration and oxidation during the processing and storage, being difficult its use in food industry. The microencapsulation can improve this situation, increasing its stability and rendering possible its addition in food systems without losses of its functional properties. Thus, the aim of this work was to microncapsulate lycopene by complex coacervation and spray drying methods, using gelatin and arabic gum as wall materials to the first method, followed by the drying of the coacervated material by liofilization, and modified starch (Capsul®) for the second method. The differences in the process to obtain the microcapsule were the polymers concentration (only for coacervation) and amount of lycopene. The microcapsules obtained were morphologically evaluated by optic microscopy (only coacervates) and about the encapsulation efficiency. They were submitted to a stability test in comparison with the free material and also were characterized about density, hygroscopicity and morphology (optical and scanning electron). The addition of capsules and free lycopene in a cake formulation was carried out and they were evaluated about the intensity of the color. The values of encapsulation efficiency were higher than 90% to coacervates capsules and between 20 and 30% to those obtained by spray drying. The study of stability showed that microencapsulation offered higher protection to lycopene than its in free way. The addition of coacervates (no freeze dried) and spray dryed microcapsules in cake was satisfactory, whereas for the application of freeze dried coacervates particles, the color transference was low / Mestrado / Consumo e Qualidade de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação apresenta um estudo das funções trigonométricas com variável complexa com foco na educação básica. A motivação vem do fato de que se tem dado pouca importância aos números complexos no ensino médio, uma vez que a abordagem atual se restringe às definições, propriedades e exercícios de aplicação teórica e imediata, conforme consta, por exemplo, nos PCNS. Apresenta-se uma abordagem matricial dos números complexos, sem perder de vista a maneira em que esse números são apresentados, como pares ordenados, na matemática básica. Em seguida, apresenta-se as funções com variáveis complexas, suas propriedades e consequentemente um estudo das funções seno, cosseno, tangente, cotangente, secante e cossecante com variável complexa. Comparações entre algumas funções reais e complexas são realizadas. Finalmente, apresenta-se uma aplicação das funções trigonométricas complexa na Física. / This dissertation present a study of trigonometric functions with complex variable with a focus on basic education. The motivation comes from the fact that it has given little importance to complex numbers in school, since the current approach is restricted the settings, properties and theoretical exercises and immediate application, as shown, for example, the NCPS. Presents a approach of the complex numbers through matrix, without losing sight of the way in which those numbers are presented, as ordered pairs, in the basic mathematic. It then presents the functions with complex variables, their properties and consequently a study of sine functions, cosine, tangent, cotangent, secant and cosecant with complex variable. Some comparisons between real and complex functions are performed. Finally, we present an application of complex trigonometric functions in physics.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-10-09T17:18:01Z No. of bitstreams: 2 Camila Paraíso Monção.pdf: 2300400 bytes, checksum: 51d40d978d5bf3204c042eb4fbdef32b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-11-14T13:27:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Camila Paraíso Monção.pdf: 2300400 bytes, checksum: 51d40d978d5bf3204c042eb4fbdef32b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-14T13:27:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Camila Paraíso Monção.pdf: 2300400 bytes, checksum: 51d40d978d5bf3204c042eb4fbdef32b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-08-10 / In this work the main characteristics, applications, potentialities and limitations of the controlled release systems were studied, as well as the mechanisms that directly influenced the release kinetics of the active agent. Micro and nanostructured systems have great potential for the controlled release and encapsulation of bioactive molecules. The various biodegradable polymer systems represent a new strategy for the delivery of active ingredients. A controlled release system enables the drug concentration profile to remain constant within the therapeutic range thereby promoting increased therapeutic index and immune response to the patient and avoiding adverse side effects when compared to conventional methods of administration. In this work were obtained membranes formed by polymeric biosystems for application in controlled release of drugs and other assets. Four release systems were obtained: beeswax / protein / lecithin; beeswax / protein / alginate / lecithin and beeswax / alginate / chitosan / lecithin by methods of complex coacervation and spray drying. The results show that the most effective system was bee / protein / alginate / lecithin. / Neste trabalho foram estudadas as principais características, aplicações, potencialidades e limitações dos sistemas de liberação controlada de farmácos, bem como os mecanismos que influenciaram diretamente a cinética de liberação do agente ativo. Os sistemas micro e nanoestruturados apresentam grande potencial para a liberação controlada e encapsulação de moléculas bioativas. Os diversos sistemas poliméricos biodegradáveis representam uma nova estratégia para a veiculação de ingredientes ativos. Um sistema de liberação controlada possibilita que o perfil de concentração da droga se mantenha constante dentro da faixa terapêutica promovendo dessa forma, aumento do índice terapêutico e da resposta imunológica ao paciente e evitando efeitos colaterais adversos quando comparado aos métodos convencionais de administração. Neste trabalho foram obtidas membranas formadas por biossitemas poliméricos para aplicação em liberação controlada de proteína concentrada do soro de leite WPC. Foram obtidos 4 sistemas de liberação: cera de abelha/proteína/lecitina; cera de abelha/proteína/alginato/lecitina e cera de abelha/alginato/quitosana/lecitina pelos métodos de coacervação complexa e spray drying. Com a simulação do pH do sistema gastrintestinal (pH 1,2 e pH 6,8) pode-se observar o tempo em que cada membrana liberou a proteína. Com esta informação concluimos o local teórico da liberação da proteína e quais membranas não são compativeis com o local de ação escolhido. Os resultados mostraram que o sistema mais efetivo foi o de cera de abelha/proteína/alginato/quitosana com liberação em pH 6,8 nas duas concentrações de proteína utilizadas 40% e 60% de proteína m/m.

Foram estudados na presente tese alguns aspectos da dinâmica oscilatória de sistemas envolvendo bromato em meio ácido e usando a 1,4-ciclohexanodiona (1,4-CHD) como substrato orgânico. Especificamente, os seguintes sistemas foram estudados: bromato/1,4-CHD/ácido (S1), bromato/1,4-CHD/ferroína/ácido (S2 : S2a e S2b) e bromato/1,4-CHD/trisbipiridina rutênio/ácido (S3). As investigações foram feitas por meio de sondas eletroquímicas e espectroscópicas na região do UV/Vis, em cinco temperaturas entre 5 °C e 45 °C. Parte dos resultados experimentais foram discutidos com a ajuda de simulações numéricas realizadas para os três sistemas. Experimentos espaço-temporais foram realizados em um reator quasi-2D para o sistema S2b. Energias de ativação (Ea) foram estimadas de diferentes formas em regimes pré-oscilatório e oscilatórios. Em todos os casos, a Ea depende do catalisador, composição e concentrações iniciais. Adicionalmente, verificou-se que a ferroína e o trisbipiridina rutênio atuam como catalisadores apenas na transição entre o período de indução e o regime oscilatório. Por meio de simulações numéricas foi possível ilustrar como se classificam as reações em processos que contribuem para o aumento ou decréscimo do período oscilatório. No S2a, oscilações nos comprimentos de onda 364nm e 613nm foram atribuídas à interação da hidroquinona (H2Q) com ferriína; e em 446nm, 487nm e 529nm, à interação H2Q-ferroína. No S3, oscilações em 364nm, 423nm, 454nm e 487nm, foram atribuídas à interação H2Q-[Ru(bpi)3]2+. Os padrões espaço-temporais observados foram facilmente visualizados e não apresentaram bolhas. Estruturas na forma de alvo com comprimento de onda característico de 1,3cm e velocidade de propagação de 0,012cm·s-1 foram claramente observadas. / Some aspects of the oscillatory dynamics in systems consisting of bromate in acidic media with 1,4-cyclohexanedione (1,4-CHD) as the organic substrate were investigated in the present thesis. In particular, the following systems were studied: bromate/1,4-CHD/acid (S1), bromate/1,4-CHD/ferroin/acid (S2 : S2a e S2b) e bromate/1,4-CHD/trisbipyridine ruthenium/acid (S3). Investigations were carried out by means of electrochemical and spectroscopic (in the UV/Vis region) probes, at five temperatures between 5 °C and 45 °C. Some experimental results were discussed in connection with numerical simulations carried out for the three systems investigated. Spatio-temporal experiments in a quasi-2D reactor were performed for the S2b system. Activation energies (Ea) were estimated in different ways for pre-oscillatory and oscillatory regimes. In any case, the Ea was found to depend on the catalyst, composition and initial concentrations. In addition, it was observed that ferroin and trisbipyridine ruthenium act as catalysts only during the transition between the induction period and oscillatory regime. Numerical simulations helped establishing the impact of some individual steps on the oscillatory period. For the system S2a, oscillation in the spectroscopic signals at 364nm and 613nm were attributed to the interaction between hydroquinone (H2Q) and ferriin; and at 446nm, 487nm and 529nm, to the interaction H2Q-ferroin. For the S3, oscillations at 364nm, 423nm, 454nm and 487nm, were attributed to the interaction H2Q-[Ru(bpi)3]2+. The spatiotemporal patterns observed were of very good visual quality and no bubble evolution was detected. Evolving target patterns with characteristic wavelength of 1,3 cm and propagating velocity of 0,012cm·s-1 were clearly observed.

Introdução: Avaliar a relação do custo e da efetividade da radiofrequência (RF) em relação ao bloqueio seqüencial na Síndrome Dolorosa Complexa Regional-tipo I (SDCR-I). Métodos: 15 pacientes com dor somática e autonômica cervical foram submetidos a bloqueio torácico simpático, combinado com bloqueio facetário cervical bilateral por 4 semanas. Esta seqüência foi repetida quando a dor atingiu VAS 4 cm, e este período foi definido como tempo de analgesia. Posteriormente, os mesmos pacientes foram submetidos a um bloqueio teste seguido de modulação de RF do gânglio simpático torácico e ablação de ramos facetários medianos cervicais. Os pacientes atuaram como seu próprio controle relacionado à analgesia, atividades rotineiras e padrão de sono. Resultados: 13 pacientes completaram o estudo. O tempo de analgesia após a sequência de 4 bloqueios foi de 4 ± 1 mês e o custo anual R$ 15.000,00. O tempo de analgesia após RF foi de 13 ± 2 meses (p <0,001) e os custos foram reduzidos em 26% no primeiro ano e 34% -38% nos anos seguintes, com extrapolação. A qualidade de vida melhorou para ambos os tratamentos (p> 0,05). Não houve efeitos adversos. Discussão: A RF resultou em analgesia de 13 meses comparada a 4 meses após os bloqueios clássicos e melhora na capacidade física e no padrão de sono. Além disso, a RF foi rentável e reduziu as taxas em 23% durante a avaliação do primeiro ano, seguida de uma redução de custos de 32% a 36% nos anos seguintes, com extrapolação. / Objectives: To evaluate cost-effectiveness of radiofrequency (RF) compared to sequential block in Complex Regional Pain Syndrome-I (CRPS). Methods: 15 patients with cervical somathic and autonomic pain were submitted to a 4- weekly sympathetic thoracic block, combined to bilateral cervical facetary block. This sequence was repeated when pain reached VAS 4-cm, and this period was defined as time of analgesia. Thereafter, same patients were submitted to a test block followed by RF modulation of thoracic sympathetic ganglion and ablation of facetary cervical median branches. Patients acted as their own control related to analgesia, routine activities, sleep pattern and costs. Results: 13 patients completed the study. The analgesia time after the 4-block sequence was 4±1 months and the annual costs USA$5000. Analgesia time after RF was 13±2 months (p<0.001) and costs were reduced by 26% in the first year and 34%-38% in the following years extrapolation. Quality of life improved for both treatments (p> 0.05). There were no adverse effects. Discussion: RF resulted in 13-month compared to 4-month analgesia after the classical 4- weekly blocks, and improved physical capacity and sleep pattern. Besides that, RF was costeffective, and reduced rates by 23% during the first-year evaluation, followed by 32%-36% cost reduction in following years, by extrapolation.

Introdução- Pacientes portadores de Síndrome Dolorosa Complexa Regional- I (SDCRI) lombar apresentam componente autonômico simpático associado à dor lombar facetaria, são submetidos de forma rotineira à sequência de 4 bloqueios autonômicos associado ao bloqueio do ramo mediano facetário, implicando em 4 procedimentos ambulatoriais por paciente, por semestre. Este estudo visou avaliar a eficácia da realização de ablação por radiofrequência após a realização do bloqueio teste. Métodos- Após aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa e consentimento, 25 pacientes portadores de SDCR-I em membros inferiores e dor articular facetária lombar associada foram de forma prospectiva, submetidos a: 1) 4 sessões com intervalos semanais de bloqueio do ramo mediano facetário lombar de L2 a L5 bilateral, associado ao bloqueio do gânglio simpático autonômico L3. Quando a dor atingisse graduação VAS= 4 cm, foi considerado necessário repetição dos procedimentos realizados, e este tempo correspondeu ao tempo de analgesia, sendo calculado o custo anual e efeitos adversos por paciente. Os mesmos pacientes foram submetidos posteriormente a: 1) Bloqueios testes simpático e facetário, seguido de: 2) ablação por radiofrequência (RF) do ramo mediano facetário lombar de L2 a L5 bilateral, com 45 V, 80 segundos, 80 oC, + ablação por RF do gânglio simpático lombar de L3-L4 do lado acometido, 45V, 80 oC, 80 segundos em cada nível acometido, sob sedação consciente, com midazolam e alfentanil por via venosa. Cada paciente atuou como seu próprio controle. Resultados- 21 pacientes participaram da avaliação final. Cada paciente foi submetido a uma sequência semestral de bloqueios, sendo o tempo de analgesia após término do quarto procedimento 5±1 meses, e o custo anual de R$ 15.000,00. Quando os mesmos pacientes foram submetidos à RF, o tempo de analgesia foi em média 15±2 meses (p<0,001), havendo economia no primeiro ano de realização de RF de 23% no custo final e de 32% a 36% nos anos subsequentes, calculado por extrapolação. Durante o período de analgesia, a capacidade para realização de atividades rotineiras e a qualidade de sono melhoraram. Não foram observados efeitos adversos. Discussão- A realização de RF resultou menor número de internações anuais, menor custo anual e maior comodidade para o paciente, com mesma eficácia durante período de analgesia. / Introduction- Patients with Complex Regional Pain Syndrome type-I (CRPS-I) in lower members, often also present lumbar articular facetary pain, and are submitted as part of routine to a sequence of 4 weekly sympathetic blocks combined to facetary block, which sequence is usually repeated after six months for pain control. The study was designed to evaluate the efficacy of a test block followed by radiofrequency efficacy. Methods- After ethical approval and consent, 25 patients with CRPS-I in lower members were submitted to a 4-weekly sympathetic block at L3, combined to bilateral lumbar facetary block fromL2-L5. The sequence was repeated when pain VAS reached 4 cm, and this period was defined as time of analgesia. Thereafter, the same patients were submitted to a test block followed by radiofrequency (RF ablation of sympathetic ganglion L3 and L4 and bilateral ablation of facetary lumbar median branch from L2-L5), 45 V, 80 sec, 80 oC, under conscious sedation. Patients acted as their own control related to analgesia, routine activities, sleep and costs. Results: 21 patients completed the study. The analgesia time after the 4-block sequence was 5±1 months and the annual cost R$ 15.000,00 (USA$5000). The analgesia time after RF was 15±2 months (p<0.001) and the costs were reduced by 23% in the first year and 32%-36% in the following years extrapolation. Routine capacity and sleep at night were equally improved during analgesia for both treatments. There were no adverse effects. Discussion- Test block followed by RF resulted in 15 months of analgesia compared to 5 months for the routine technique of 4-blocks, in improved capacity and sleep comfort at night. Besides that, RF was costly effective, and reduced costs by 23% during the first year evaluation, followed by 32% to 36% cost reduction in following years, by extrapolation.

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-23T08:09:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_AndreaHelenaFerreira_D.pdf: 2190091 bytes, checksum: 46376779b7866dd62ac05c2a6abc7be6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A eficiente combinação entre proteínas e polissacarídeos produz filmes biodegradáveis com melhores propriedades funcionais, a interação associativa entre os grupamento presentes na cadeia polimérica dos biopolímeros gera uma rede polimérica mais coesa e resistente. Esta associação, em geral, ocorre através das interações eletrostáticas entre os biopolímeros que é controlada pelas condições de pH, força iônica e proporção estequiométrica dos polimeros, entre outros parâmetros. O objetivo deste trabalho foi utilizar o método de coacervação na elaboração de filmes a base de gelatina-quitosana (GEL/QUI), gelatina-pectina (GEL/PEC) e de gelatina-goma arábica (GEL/GAR) com o intuito de promover maiores interações intermoleculares entre os biopolímeros, formando filmes mais resistentes mecanicamente e menos susceptíveis a ação da água. O desenvolvimento deste trabalho pode ser dividido em: 1-) Análise da solução filmogênica de GEL/QUI ou PEC ou GAR (em várias proporções estequiométricas): nesta etapa foi feito um estudo para definir o pH de coacervação para cada formulação utilizando o ?-potencial zeta. No pH de coacervação ocorre a máxima interação eletrostática entre os biopolímeros gerando carga elétrica neutra para a solução filmogênica (?-potencial zeta igual a zero), devido a neutralização da carga elétrica positiva (-NH4+) com a carga elétrica negativa (-COO-) dos biopolímeros. 2-) Elaboração dos filmes coacervados foi realizada em várias proporções estequiométricas no seu devido pH de coacervação. 3-) Caracterização dos filmes de acordo com o aspecto visual, propriedades mecânicas, permeabilidade ao vapor de água (PVA), solubilidade em água (SOL), umidade (UMI) e opacidade (Op). Análises complementares de difração de raio-X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) foram realizadas em alguns filmes. 4-) Seleção dos filmes: foi escolhida a proporção estequiométrica que produziu filmes com maior resistência mecânica, menor PVA e SOL. 5-) Concentração do material polimérico: na formulação selecionada foram testadas maiores concentrações de material polimérico (4, 6, 8 e 10%) com o intuito de reduzir o tempo de secagem dos filmes coacervados. Estes filmes foram novamente caracterizados (propriedades mecânicas, PVA, SOL e UMI). A concentração de material polimérica escolhida para prosseguir o estudo associou o menor tempo de secagem sem alterar a PVA e SOL dos filmes. 6-) Adição do plastificante: nesta etapa foi avaliado o tipo de plastificante (triacetina e glicerol) e a sua concentração (2,5, 5, 7,5, 10, 15, 20, 25 e 30g de plastificante/100g de material polimérico). Os filmes coacervados de GEL/QUI foram elaborados em pH alcalino (pH de coacervação entre 6,2-7,2) por combinar um polissacarídeo catiônico (QUI) com a GEL. Formulações com maior teor de GEL (10:1 e 20:1 de GEL/QUI) confere ao filme coacervado maior resistência à ruptura, flexibilidade e menor PVA. As análises de difração de raio-X e de FTIR evidenciam a presença de interações eletrostáticas atrativas entre as cadeias da gelatina e a quitosana. Ao comparar os filmes coacervados com os filmes compostos (sem ajuste de pH) verificou-se que o método de coacervação conferiu ao filme maior tensão na ruptura, menor PVA e menor SOL. Ao aumentar a concentração de material polimérico de 2% para 6% constatou-se redução pela metade do tempo de secagem, além de promover maior resistência a ruptura e menor PVA. Os filmes coacervados de GEL/PEC e GEL/GAR foram elaborados em pH ácido (pHcoacervação igual a 4,0 e 4,5-5,0, respectivamente), isto ocorre devido a interação do grupo carboxil (-COO-) dos polissacarídeos aniônicos com o grupo amina (-NH4+) da GEL, já que a proteína encontra-se carregada positivamente somente em pHs abaixo do seu ponto isoelétrico - pI (pI da GEL 4,8-5,2). Para filme coacervado de GEL/PEC, somente a solução filmogênica contendo 20:1 de GEL/PEC apresentou-se homogênea e com em condição de coacervação (pHcoacervação=4,0). O espectro de FTIR do filme coacervado de GEL/PEC (20:1) mostrou que o grupo carboxil da PEC pode estar interagido com o grupo amina da GEL gerando novos grupamentos amida (1630 e 1530 cm-1). A incorporação do glicerol foi mais eficiente na matriz polimérica da GEL/PEC do que a triacetina, isto foi comprovado pela análise visual e pela difração de raio-X. Filmes coacervados de GEL/GAR apresentaram-se coesos, uniformes e homogêneos. Filmes coacervados com alto teor de GEL mostraram-se mais resistentes e flexíveis e menos solúveis em água do que as formulações com menor teor de GEL (1:1 e 2:1 de GEL/GAR), resultados confirmados pelas análises de FTIR, DSC e DRX. O método de coacervação formou filmes mais resistentes mecanicamente e a ação da água do que nos filmes não coacervados (sem ajuste de pH). O aumento da concentração do material polimérico de 2 para 6% reduziu o tempo de secagem do filme de GEL/GAR (10:1) pela metade sem alterar suas propriedades funcionais. Todos os filmes coacervados de GEL/QUI, PEC ou GAR, de modo geral, apresentaram o mesmo comportamento frente a a adição do plastificante. A adição do glicerol foi mais eficiente devido sua melhor incorporação na matriz polimérica produzindo filmes coacervados mais flexíveis, mais resistentes, com menor PVA e mais transparentes do que os filmes coacervados contendo triacetina. Os resultados apresentados neste trabalho confirmam a eficiencia do método de coacervação em melhorar a compatibilidade, e consequentemente, intensificando a interação eletrostáticas entre a proteína e o polissacarídeo. Isto reflete diretamente nas propriedades funcionais dos filmes coacervados, pois a maior interação entre os biopolímeros promove a formação de uma rede polimérica mais densa e coesa, gerando filmes com maior TR, menor PVA, menor ELO e em alguns formulações mais resistentes a ação da água (menor SOL) / Abstract: The efficient combination of proteins and polysaccharides produces biodegradable films with improved functional properties; the associative interaction between the groupings present in the polymer chain of biopolymers generates a more cohesive and resistant polymer network. This association generally occurs through electrostatic interactions between the biopolymers which is controlled by the conditions of pH, ionic strength and stoichiometric ratio of polymers, among other parameters. The aim of this study was to use the coacervation method in developing films based on gelatin-chitosan (GEL/QUI), on gelatin-pectin (GEL/PEC) and on gelatin-gum arabic (GEL/GAR), in order to promote greater intermolecular interactions between biopolymers, forming mechanically stronger films and less susceptible to the action of water. The development of this work can be divided into: 1-) Analysis of the film solution GEL/QUI or PEC or GAR (in various stoichiometric ratios): in this step a study was done to determine the pH of coacervation for each formulation using ?-zeta potential. At pH of coacervation occurs maximum electrostatic interaction between biopolymers generating a neutral electric charge for filmogenic solution (? - zeta potential of zero), due to neutralization of the positive charge (-NH4+) with negative charge (-COO-) of biopolymers. 2-) Development of coacervated films was held in various stoichiometric ratios in its proper pH of coacervation. 3-) Characterization of films according to the visual appearance, mechanical properties, permeability to water vapor (PVA) water solubility (SOL), humidity (UMI) and opacity (Op). Complementary analyzes of X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and differencial scanning calorimetry (DSC) were performed in some films. 4-) Selection of films: it was chosen a Stoichiometric ratio which produced films with higher mechanical strength and lower PVA SOL. 5-) Concentration of polymeric material: higher concentration of polymeric material (4, 6, 8, and 10% ) were tested in the selected formulation in order to reduce the drying time of the coacervated films. These films were further characterized (mechanical properties, PVA, SOL and UMI). The concentration of polymeric materials chosen for further study associated the lowest drying time without changing the SOL and PVA films. 6-) Addition of plasticizer: In this step the type of plasticizer (triacetin or glycerol) and its concentration was evaluated (2.5, 5, 7.5, 10, 15, 20, 25 and 30g plasticizer/100g polymeric material). The coacervated films GEL/CHI were prepared at alkaline pH (pH of coacervation between 6.2-7.2) by combining a cationic polysaccharide (QUI) with GEL. Formulations with higher content of gel (10:1 and 20:1 GEL/QUI) gave the coacervated film higher tensile strength, flexibility and less PVA. The analysis of X- ray diffraction and FTIR showed the presence of attractive electrostatic interactions between the chains of gelatin and chitosan. Comparing coacervated films with composite films (without pH adjustment) it was found that the coacervation method gave the highest film tensile strength, lower PVA and lower SOL. By increasing the concentration of polymeric material from 2% to 6% a reduction by half of the drying time was found promoting a greater resistance to breakage and lower PVA. The coacervate films GEL/PEC and GEL/GAR were prepared in acidic pH (pH of coacervation equal to 4.0 and 4.5 to 5.0, respectively), this occurs due to interaction carboxyl group (-COO-) of anionic polysaccharides with amino group (-NH4+) of GEL, since the protein is positively charged at pHs only below its isoelectric point - pI (pI of 4.8 to 5.2 GEL). To coacervate film GEL/PEC, only film solution containing 20:1 GEL/PEC appeared homogeneous and in condition coacervation (pH of coacervation = 4.0). The FTIR spectrum of the coacervated film GEL/PEC (20:1) showed that the carboxyl group of the PEC may have been interacted with the amino group generating new clusters of GEL amide (1630 and 1530 cm-1). The incorporation of the glycerol was more efficient in the polymer matrix of GEL/PEC than triacetin. It was confirmed by visual analysis and by X -ray diffraction. Films coacervated GEL/GAR presented themselves cohesive, uniform and homogeneous. Coacervated films with high gel content were more resistant and flexible and less soluble in water than the formulations with lower content of gel (1:1 to 2:1 GEL/GAR), which was confirmed by analysis of FTIR, DSC and XRD. The coacervation method formed films more mechanical and water resistant than in the non coacervated films. (without pH adjustment). Increasing the concentration the polymeric material from 2 to 6 % reduced the drying time of the film GEL/GAR (10:1) by half without altering their functional properties. All coacervated films GEL/QUI, PEC or GAR, in general, showed the same behavior in addition of plasticizer. The addition of glycerol was more efficient because of its better incorporation into the polymer matrix coacervated producing more flexible films, tougher, with less PVA and more transparent than coacervated films containing triacetin. The results presented here confirm the efficiency of the coacervation method to improve the compatibility, thus intensifying the electrostatic interaction between protein and polysaccharide. This highly reflects in the functional property of coacervated films, since the bigger interaction among biopolymers promotes the formation of more dense and united polymeric net, generating films with higher TR, smaller PVA, less ELO in some formulations and more resistant to the action of water (less SOL) / Doutorado / Consumo e Qualidade de Alimentos / Doutora em Alimentos e Nutrição

A microencapsulação tem sido utilizada promissoramente para melhorar a viabilidade de probióticos. Porém, pouco se sabe sobre o impacto desta na manutenção da funcionalidade do probiótico in vivo. Este trabalho teve como objetivo avaliar duas cepas de lactobacilos, encapsular essas cepas por um sistema envolvendo partículas lipídicas recobertas por interação eletrostática de polímeros e avaliar o efeito da encapsulação na manutenção da capacidade imunomoduladora das cepas. Na primeira etapa do estudo L. rhamnosus 64 e L. paracasei BGP1 foram avaliados quanto à resistência à lisozima e aos fluidos gastrointestinais simulados, perfil de hidrofobicidade da parede celular, susceptibilidade a antibióticos, atividade antagonista contra patógenos e capacidade de utilização de prebióticos. Em etapa seguinte as cepas foram encapsuladas e as microcápsulas avaliadas quanto à morfologia, tamanho e distribuição de partículas, umidade, atividade de água e efeito do pH e temperatura em sua estabilidade. Para avaliar a susceptibilidade dos microrganismos ao processo de encapsulação e estresse tecnológico, investigou-se o impacto do efeito da homogeneização com Ultra-Turrax, tolerância à temperatura, salinidade, diferentes pH e fluidos gastrointestinais simulados na viabilidade das bactérias. A viabilidade dos microrganismos durante a estocagem também foi estudada. Por fim, avaliou-se a manutenção da capacidade imunomoduladora dos microrganismos microencapsulados por meio da dosagem de citocinas pró e anti-inflamatórias e determinação da capacidade protetora contra infecção de Salmonella entérica sorovar Typhimurium em modelo animal. Os microrganismos demonstraram resistência à lisozima, com taxas de sobrevivência superiores a 80%. O perfil de hidrofobicidade da parede celular, foi baixo, entre 8,47 e 19,19%. Demonstraram resistência apenas à vancomicina (35 &micro;g) e eritromicina (15 &micro;g). As duas cepas foram capazes de antagonizar o crescimento de Escherichia coli V517, Salmonella enteritidis OMS-Ca, Staphylococcus aureus 76 e Listeria monocytogenes ATCC 15313. Quanto à capacidade de utilização de prebióticos, os microrganismos apresentaram comportamentos inversos, utilizaram preferencialmente inulina, raftilose 95 e lactulose. Nos testes de resistência aos fluidos gastrointestinais simulados constatou-se declínio significativo de células viáveis, com subtração de até 3,37 log UFC/mL. As cápsulas obtidas apresentaram formato típico e tamanhos médios de 80,12 &plusmn; 1,89 e 83,92 &plusmn; 1,70 &micro;m. Condições de pH extremos (1,5 e 9,0) e temperatura superior a 50 °C comprometeram a estabilidade das cápsulas. A encapsulação melhorou significativamente a tolerância dos microrganismos à altas concentrações de sal e elevação de temperatura. Além disso, favoreceu a resistência dos microrganismos frente aos fluidos gastrointestinais simulados. A estabilidade dos microrganismos durante o período de estocagem também foi favorecida, após 120 dias de estocagem a 7 e 25 °C a concentração de microrganismos viáveis permaneceu superior a 7,0 log UFC/g. Nos testes in vivo para avaliação da manutenção da capacidade de imunomodulação constatou-se através de dosagem de citocinas (IL-2, IL-6, IL-10 e TNF-&alpha;) e IgA secretora, que a encapsulação não alterou a resposta imunológica provocada pelas cepas estudas. Concluiu-se que os microrganismos apresentaram comportamento in vitro de acordo com o desejado para candidatos ao uso de probióticos. A microencapsulação foi bem-sucedida, proporcionando as duas cepas maior resistência frente às condições adversas e de estresse tecnológico. / Microencapsulation has been used successfully to improve the viability of probiotics microorganisms. The aim of this work was to evaluate two strains of lactobacilli, to encapsulate these strains by a system involving lipid particles coated by electrostatic interaction of polymers and to evaluate the effect of encapsulation in the maintenance of immunomodulatory capacity of these strains. In the first stage of the study L. rhamnosus 64 and L. paracasei BGP1 were evaluated for resistance to lysozyme and simulated gastrointestinal fluids, cell wall hydrophobicity profile, susceptibility to antibiotics, antagonist activity against pathogens and prebiotic utilization capacity. In the next step, the strains were encapsulated and the microcapsules evaluated regarding morphology, particle size and distribution, moisture, water activity and pH and temperature. The tolerance to temperature, salinity, different pH and simulated gastrointestinal fluids in the viability of the bacteria were also evaluated. The probiotics viability during the storage period was also studied. Finally, the maintenance of the immunomodulatory capacity of the encapsulated microorganisms was evaluated by means of the dosage of pro and anti-inflammatory cytokines and IgA. L. rhamnosus 64 and L. paracasei BGP1 demonstrated resistance to lysozyme, with survival rates above 80%. The hydrophobicity profiles of the cell wall were from 8.47 to 19.19%. Susceptibility to antibiotics also corroborated the literature, demonstrating resistance only to vancomycin (35 &micro;g) and erythromycin (15 &micro;g). The two strains were able to antagonize the growth of Escherichia coli V517, Salmonella enteritidis OMS-Ca, Staphylococcus aureus 76 and Listeria monocytogenes ATCC 15313. As far as the capacity of using prebiotics the two strains of lactobacilli presented inverse behaviors, they used preferably inulin, raftilose 95 and lactulose. In the tests of resistance to the simulated gastrointestinal fluids it was verified a significant decline of viable cells, with subtraction of up to 3.37 log CFU / mL, justifying the application of encapsulation technology. In the encapsulation step the capsules were produced with gum arabic, porcine gelatin and vegetable fat. The obtained capsules presented a typical format and average sizes of 80.12 &plusmn; 1.89 and 83.92 &plusmn; 1.70 &micro;m. Extreme pH conditions (1.5 and 9.0) and temperature above 50 ° C compromised the stability of the capsules. The encapsulation significantly improved the tolerance of microorganisms to high salt concentrations and elevation of temperature. In addition, it favored the resistance of the microorganisms to the simulated gastrointestinal fluids. The stability of the microorganisms during the storage period was also favored, after 120 days of storage at 7 and 25 ° C the concentration of viable microorganisms remained higher than 7.0 log CFU / g. In the in vivo tests for evaluation of the maintenance of the immunomodulation capacity, the cytokines (IL-2, IL-6, IL-10 and TNF-&alpha;) and secretory IgA were determined, that encapsulation did not alter the immunological response by the strains of lactobacilli studied. It was concluded that the microorganisms presented in vitro behavior in accordance with the one desired for probiotic candidates. Microencapsulation was successful, giving both strains greater resistance to adverse conditions and technological stress.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-11T21:47:59Z No. of bitstreams: 1 VERALÚCIA SEVERINA DA SILVA – TESE (PPGEP) 2016.pdf: 6421802 bytes, checksum: 9b42464393ac9c935bb0b5026ad45fc2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-11T21:47:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VERALÚCIA SEVERINA DA SILVA – TESE (PPGEP) 2016.pdf: 6421802 bytes, checksum: 9b42464393ac9c935bb0b5026ad45fc2 (MD5) Previous issue date: 2016-12-01 / A secagem é um processo termodinâmico, em que há transferência simultânea de calor e a remoção da umidade de um material poroso. Os produtos argilosos quando expostos a uma secagem sem controle pode sofrer fissuras e deformações, reduzindo sua qualidade póssecagem. Este trabalho tem como objetivo estudar teórico e experimentalmente a transferência de calor e massa em sólidos com forma complexa com, com ênfase a secagem de materiais cerâmicos argilosos. Neste trabalho desenvolveu-se um modelo matemático para descrever as trocas de calor e massa durante o processo de secagem, utilizando o método da capacitância global em corpos vazados. A solução analítica das equações governantes foi feita usando o método de separação de variáveis. Foram realizados experimentos de caracterização química e terrmo-hídrica da argila, e secagem de materiais cerâmicos argilosos vazados e com formas não-convencionais, em diferentes temperaturas (60, 70, 80, 90 e 100ºC). Resultados da composição química e granulometria da argila, e cinéticos de perda de massa e aquecimento das peças cerâmicas são apresentados e analisados. Verificou-se que o processo de perda de umidade ocorre a uma velocidade mais baixa do que o aquecimento do material cerâmico, que a temperatura e forma do corpo afetam fortemente os fenômenos de transporte de calor e massa, que a secagem a baixa temperatura favorece a redução de problemas no material pós secagem e melhoramento na qualidade final, e que os números de Biot de transferência de calor e de massa influenciam diretamente no tempo que o produto atinge sua condição de equilíbrio. A comparação entre o teor de umidade e temperatura preditos pelo modelo matemático proposto e os dados experimentais permitiu a estimativa dos coeficientes de transferência de massa e calor na superfície do material, com boa precisão. / Drying is a thermodynamic process, in which there is simultaneous heat transfer and moisture removal of a porous material. Clay products exposed to drying without control may suffer cracks and deformations, reducing its quality post-drying. This work aims to study theoretical and experimental the drying of solids with complex shape. It was developed a mathematical model to describe heat and mass transfer during the drying process, using the global capacitance method of hollow bodies. The analytical solution of the governing equations was made using the variable separation method. It were realized experiments of chemical and thermo-hydric characterization of clay, and drying of hollow and non-conventional clay ceramic materials at different emperatures (60, 70, 80, 90 and 100ºC). Results of the chemical composition and granulometry, and mass loss and heating of ceramic parts are presented and analyzed. It was verified that the moisture loss process occurs at a lower velocity than the heating of the ceramic material, the temperature and body shape strongly affect heat and mass transport phenomena, drying at low temperature favors the reduction of the problems in the material post-drying and improvement in the final quality, and that Biot numbers of heat and mass transfer directly affect the time to the product to reach its equilibrium condition. Comparison between predicted and experimental moisture content and temperature permitted estimative of the convective heat and mass transfer coefficients at the surface of the material, with good precision.