Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3767.pdf: 7137153 bytes, checksum: 0679292ceb74de53d4df272fad4edcf3 (MD5) Previous issue date: 2011-07-14 / Poly(vinyl chloride) or PVC is among the most consumed thermoplastics in the world and has great versatility: A wide range of products, from pipes and rigid window frames to flexible foams, various types of materials such as synthetic leather clothing and flexible sheet can be made from PVC. The mechanical performance of the final product of PVC has direct relationship with the severity of the processing conditions, which can be quantified by the gelation level. This work studied the correlation between the gelation level of rigid PVC samples and the specific essential work of fracture (we), obtained by techniques of analysis of the essential work of fracture (EWF). For this assessment, and in order to control the gelation level, PVC compounds were processed in a torque rheometer, and then molded by compression. Different processing temperatures and two dosage levels in the mixture chamber were used to obtain samples with gelation levels between 2% and 74%, assessed by differential scanning calorimetry (DSC). EWF results showed that in PVC samples with low gelation level occur predominantly brittle fracture, while the progressively increasing of gelation level leads to an increasing of ductile portion in the fracture mechanism of the samples. However, samples with excessively high or excessively low gelation levels showed lower we values, when compared to samples with intermediate gelation levels, supported by both industry experiences and results from other researchers, when other techniques were used. / O poli(cloreto de vinila) ou PVC está entre os termoplásticos mais consumidos em todo o mundo e possui uma grande versatilidade: Uma grande gama de produtos, desde tubos e esquadrias de janelas rígidas até espumas flexíveis, diversos tipos de materiais tais como couro sintético para roupas e chapas flexíveis podem ser produzidos a partir do PVC. O desempenho mecânico do produto final de PVC possui relação direta com as condições de processamento, que pode ser quantificada pelo grau de gelificação. Neste trabalho foi estudada a correlação entre o grau de gelificação de amostras de PVC rígido e o trabalho essencial de fratura específico (we), obtido através de técnicas de análise do trabalho essencial de fratura (EWF). Para esta avaliação, e de forma a controlar o nível de gelificação, compostos de PVC foram processados em reômetro de torque, e posteriormente moldados por compressão. Foram utilizadas diferentes temperaturas de processamento e dois níveis de dosagem na câmara de mistura para obtenção de amostras com grau de gelificação entre 2% e 74%, analisadas por calorimetria exploratória diferencial (DSC). A avaliação dos resultados de EWF mostrou que amostras de PVC com baixo grau de gelificação apresentam fratura predominantemente frágil, enquanto que o aumento progressivo do grau de gelificação promove o aumento da contribuição da parcela dúctil no mecanismo de fratura das amostras. Entretanto, amostras com grau de gelificação excessivamente elevado ou excessivamente baixo apresentam valores de we menores quando comparados com amostras com grau de gelificação intermediários, corroborando tanto a experiência da indústria quanto resultados de outros pesquisadores, obtidos com a utilização de outras técnicas.

Microesferas cerâmicas vêm sendo utilizadas em diferentes aplicações, relacionadas à área nuclear, farmacêutica, química, médica, ambiental, biotecnológica, etc. É possível a obtenção, pelo método da gelificação interna, de microesferas de diferentes materiais cerâmicos, densas ou porosas (com porosidade controlada) e com diferentes tamanhos. No entanto o grande obstáculo é a formação de trincas na secagem e/ou calcinação, que podem inviabilizar a aplicação das mesmas. Este trabalho tem como objetivo a produção de microesferas a base de alumina (Al2O3) pelo processo de gelificação interna, variando-se parâmetros de processamento de forma a se controlar as características físicas e químicas das mesmas, como tamanho, porosidade, superfície específica, etc., além de características específicas que viabilizem a aplicação das mesmas no preenchimento de colunas de eluição de geradores de 99Mo-99mTc. Foi desenvolvida uma metodologia simples e eficiente de tratamento de lavagem das microesferas, que possibilita a extração de uma porção significativa da fase orgânica presente antes da secagem e calcinação; desta forma elimina-se praticamente todas as trincas que surgiriam durante a secagem, e principalmente na etapa de calcinação. Além disso, foram variados parâmetros de processo que permitem controlar a porosidade e superfície específica das microesferas. Foram também caracterizadas em paralelo, duas aluminas de transição na forma de pós, utilizadas atualmente no preenchimento de colunas do gerador de 99Mo-99mTc de modo a se ter uma noção das atuais exigências quanto às propriedades fisicas do material de preenchimento. / Ceramic microspheres have been used in various applications, related to the nuclear, pharmaceutical, chemical, medical, environmental, biotechnology, etc. It is possible to obtain, by internal gelation method, microspheres of different ceramic materials, dense or porous (with controlled porosity) and different sizes. However, the major obstacle is the formation of cracks on drying and / or calcination, which can hinder their use. This study have an objective at the production of alumina (Al2O3) based microspheres by internal gelation process, varying processing parameters in order to control the chemical and physical characteristics such as size, porosity, specific surface area, etc., in addition to specific characteristics that enable their application in filling of the elution columns of 99Mo-99mTc generators. It was developed a simple and efficient method of washing treatment of the microspheres, which enables the extraction of a significant portion of the organic phase present prior to drying and calcination; thus virtually eliminates all cracks that arise during drying, and particularly in calcination step. In addition, process parameters were varied for controlling the porosity and specific surface of the microspheres. Were also characterized in parallel, two transition aluminas in the form of powders currently used in filling of elution columns of 99Mo-99mTc generator so as to get an idea of the current requirements for physical properties of the filling material.

Microesferas cerâmicas vêm sendo utilizadas em diferentes aplicações, relacionadas à área nuclear, farmacêutica, química, médica, ambiental, biotecnológica, etc. É possível a obtenção, pelo método da gelificação interna, de microesferas de diferentes materiais cerâmicos, densas ou porosas (com porosidade controlada) e com diferentes tamanhos. No entanto o grande obstáculo é a formação de trincas na secagem e/ou calcinação, que podem inviabilizar a aplicação das mesmas. Este trabalho tem como objetivo a produção de microesferas a base de alumina (Al2O3) pelo processo de gelificação interna, variando-se parâmetros de processamento de forma a se controlar as características físicas e químicas das mesmas, como tamanho, porosidade, superfície específica, etc., além de características específicas que viabilizem a aplicação das mesmas no preenchimento de colunas de eluição de geradores de 99Mo-99mTc. Foi desenvolvida uma metodologia simples e eficiente de tratamento de lavagem das microesferas, que possibilita a extração de uma porção significativa da fase orgânica presente antes da secagem e calcinação; desta forma elimina-se praticamente todas as trincas que surgiriam durante a secagem, e principalmente na etapa de calcinação. Além disso, foram variados parâmetros de processo que permitem controlar a porosidade e superfície específica das microesferas. Foram também caracterizadas em paralelo, duas aluminas de transição na forma de pós, utilizadas atualmente no preenchimento de colunas do gerador de 99Mo-99mTc de modo a se ter uma noção das atuais exigências quanto às propriedades fisicas do material de preenchimento. / Ceramic microspheres have been used in various applications, related to the nuclear, pharmaceutical, chemical, medical, environmental, biotechnology, etc. It is possible to obtain, by internal gelation method, microspheres of different ceramic materials, dense or porous (with controlled porosity) and different sizes. However, the major obstacle is the formation of cracks on drying and / or calcination, which can hinder their use. This study have an objective at the production of alumina (Al2O3) based microspheres by internal gelation process, varying processing parameters in order to control the chemical and physical characteristics such as size, porosity, specific surface area, etc., in addition to specific characteristics that enable their application in filling of the elution columns of 99Mo-99mTc generators. It was developed a simple and efficient method of washing treatment of the microspheres, which enables the extraction of a significant portion of the organic phase present prior to drying and calcination; thus virtually eliminates all cracks that arise during drying, and particularly in calcination step. In addition, process parameters were varied for controlling the porosity and specific surface of the microspheres. Were also characterized in parallel, two transition aluminas in the form of powders currently used in filling of elution columns of 99Mo-99mTc generator so as to get an idea of the current requirements for physical properties of the filling material.

Tese de doutoramento. Engenharia Química. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Orientadores: Antonio Carlos Bannwart, Vanessa Cristina Bizotto Guersoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Intituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-23T12:53:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luthi_IvanaFlores_M.pdf: 8342331 bytes, checksum: f3ec460359159b1e4595a11295e8bb23 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O escoamento de petróleo através de linhas flexíveis submarinas está sujeito a paradas de produção por razões operacionais ou emergenciais. Na produção de óleos parafínicos em águas profundas (baixa temperatura do ambiente marinho, cerca de 4 °C) essas paradas podem causar o resfriamento abaixo do ponto de fluidez desses óleos. Nesta situação, uma estrutura gelificada é formada, composta por cristais de parafinas distribuídos em uma matriz viscosa, a qual bloqueia a linha de produção. A formação deste gel, bem como seu envelhecimento, representa sérios problemas para o processo de repartida, pois a pressão necessária para fazer fluir o óleo gelificado e consequentemente, retomar o escoamento na linha de produção, torna-se maior que a pressão normal de operação da linha. Para melhor compreensão do processo de retomada de escoamento, análises físico-químicas e reológicas, bem como testes de repartida, foram realizadas. Por meio de um reômetro, parâmetros essenciais que descrevem o comportamento reológico de um óleo parafínico cru, como TIAC (Temperatura Inicial de Aparecimento de Cristais), curvas de fluxo, tensão mínima de escoamento e tixotropia, foram caracterizados. Medições de tensão mínima de escoamento podem ser utilizadas para estimar a pressão mínima de repartida. No entanto, como o processo de fluência do gel é dependente do tempo, a tixotropia torna-se relevante e assim, o tempo necessário para desobstruir uma linha bloqueada com óleo gelificado dependerá principalmente da pressão aplicada e da viscosidade aparente, a qual decai com o tempo. Além disso, efeitos de encolhimento térmico e compressibilidade devido ao resfriamento e envelhecimento do óleo parafínico também devem ser considerados. Assim, testes de repartida foram realizados em uma linha horizontal bloqueada com óleo parafínico gelificado. Os resultados analisados foram comparados com as características reológicas estudadas. Dessa forma, foi verificado que o envelhecimento influencia na estruturação da rede de cristais de parafinas formada. A fluência do óleo parafínico é fortemente dependente do tempo. O caráter tixotrópico do óleo parafínico foi revelado mostrando que este fator deve ser considerado nas análises de repartida. Assim, os testes de repartida na linha horizontal confirmaram que o processo de retomada do escoamento em uma linha gelificada possui forte dependência com as complexas propriedades reológicas do gel parafínico, além de uma propagação inicial da pressão durante a repartida. Portanto, quando esses fenômenos não são considerados, custos operacionais desnecessários são envolvidos, visto que pressões superestimadas são utilizadas no dimensionamento do sistema de bombeio / Abstract: Subsea deepwater flowlines transporting crudes are subjected to shutdowns for operational or emergency reasons. In the offshore deepwater production of waxy crudes, the low temperature of the surrounding seawater may lead the oil to cool below its pour point. In this situation, a gelled structure composed of paraffin crystals distributed through a viscous matrix is formed, blocking the flowline. The formation of this gel, as well as its aging, present serious complications for the flow restart process, since the required pumping pressure becomes greater than the normal operating pressure. To better understand the restart process, rheological tests and restart pressure measurements in a pipe were performed for a waxy crude. Using a rheometer, essential parameters that describe the behavior of the waxy crude, such as WAT (Wax Appearance Temperature), flow curves, yield stress and thixotropy were characterized. Yield stress measurements can be used to estimate the minimum pressure required to restart the flow. However, as the yielding process is time-dependent, related phenomena such as thixotropy is relevant for the gel breakup, because the time required to restart a line blocked with gelled waxy oil depends mainly on the applied pressure and apparent viscosity which decreases with time. Furthermore, effects of thermal shrinkage and compressibility due to cooling and aging may also be considered. Thus, start-up tests were also performed in a horizontal pipeline blocked with gelled waxy crude oil. The results were compared to the rheological characteristics determined by rheometery. Thus, it was verified that aging time influences the structure of the wax crystals network formed. The flow of paraffin oils is highly dependent on time. The thixotropic character of paraffin oil was revealed, showing this factor must be considered in the restart analyzes. The restart tests in the horizontal line confirmed that the restart process has close connection with the complex rheological properties of gelled crudes and also, that this process has an initial pressure propagation. Therefore, when these phenomena are not considered, the use of conservative pressure values would lead to pump oversizing and unnecessary operational costs / Mestrado / Explotação / Mestra em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-21T04:58:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_MarisaCorreade_M.pdf: 1452448 bytes, checksum: cbfd0da3e6558c06281ba86e39f14050 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O colágeno é um subproduto de matadouro sendo amplamente utilizado como ingrediente na indústria, depois de extraído e purificado. As propriedades tecnológicas do colágeno estão intimamente relacionadas com a distribuição da massa molecular de suas fibras, que varia de acordo com as características da matéria-prima e condições do processo de obtenção do material. Com o intuito de avaliar o efeito das variáveis de processo (tempo,temperatura e pH), o colágeno foi extraído da camada interna da pele bovina e submetido a hidrólise em diferentes condições de temperatura (50, 60 e 80°C) e pH (3, 5, 7 e 10) durante 6 horas. Os produtos obtidos foram avaliados quanto ao teor de proteína solúvel, carga superficial, distribuição de massa molecular, desnaturação protéica, capacidade gelificante e emulsificante. Os produtos mostraram teor de proteína solúvel entre 5 e 82% (m/m), sendo os maiores valores obtidos em tratamentos realizados em temperatura mais elevada e/ou condições mais ácidas. Produtos obtidos em condições extremas de pH (3 e 10) ou temperaturas acima ou similar à temperatura de desnaturação do colágeno (80 e 60°C, respectivamente) tiveram sua estrutura mais desnaturada. Em geral, os hidrolisados obtidos em pH ácido formaram géis mais firmes, exceto o produzido a 80°C. Já os hidrolisados obtidos nos outros valores de pH (5, 7 e 10) formaram géis com baixos valores de tensão de ruptura porém, quando tratados em temperatura acima da temperatura de desnaturação e maior tempo de processo, apresentaram uma melhora nas propriedades gelificantes. A capacidade de retenção de água (CRA) foi próxima de 100%, exceto para hidrolisados obtidos em pH igual a 7 e 10 e temperatura de 50°C. A capacidade emulsificante destes hidrolisados também foi avaliada em emulsões óleo/água (O/A). A estabilidade das emulsões aumentou com a redução do pH e com o aumento do tempo de hidrólise, porém somente a emulsão em pH 3 e 6 horas de hidrólise não apresentou separação de fases. As emulsões mais estáveis (pH 3) apresentaram gotas com baixa polidispersão e diâmetro médio entre 1,5 e 5 µm. Em valores de pH próximo ao pI do colágeno houve a formação de agregados que desestabilizaram as emulsões, o que acarretou elevados valores de diâmetro médio (entre 8 e 17 µm). As emulsões estáveis mostraram comportamento pseudoplástico, porém nas emulsões em que ocorreu a separação de fases, a fase inferior (aquosa) sempre apresentou comportamento Newtoniano, enquanto que a fase creme foi pseudoplástica. De maneira geral, o uso de temperaturas mais amenas e pH ácido, possibilita a produção de hidrolisados com boas propriedades mecânicas, no entanto, em temperatura mais elevada obtém-se um produto com alta solubilidade. Se o objetivo é a obtenção de um gel com alta capacidade de retenção de água o mais indica-se utilizar pH abaixo ou próximo do pI ou elevadas temperaturas. Para melhorar a capacidade emulsificante o uso em pH abaixo do pI é o mais indicado / Abstract: Collagen is a byproduct of the slaughterhouse that is widely used as an ingredient in industry, after being extracted and purified. The technological properties of collagen are closely related to the molecular weight distribution of the fibers, which varies with the characteristics of raw materials and process conditions used to obtain the material. In order to evaluate the effect of process variables (time, temperature and pH), collagen was extracted from the inner layer of bovine hide and subjected to hydrolysis under different conditions of temperature (50, 60 and 80°C) and pH (3, 5, 7 and 10) for 6 hours. The products were evaluated for soluble protein content, surface charge, molecular weight distribution, protein denaturation, gelling and emulsifying capacity. The products showed soluble protein content between 5 and 82% (w / w), in which the highest values were obtained in the treatments carried out at higher temperature and/or under more acidic conditions. Products obtained under extreme conditions of pH (3 and 10) or temperatures above or similar to the collagen denaturation temperature (80 and 60°C, respectively) were more denatured. In general, the hydrolysates obtained at acidic pH formed firmer gels, except that produced at 80°C. The hydrolysates obtained in the other pH values (5, 7 and 10), in turn, formed gels with low values of strain at fractures but, when treated at temperatures above the denaturation during long time, they showed an improvement in those properties. The water holding capacity (WHC) was approximately 100%, except for hydrolysates obtained at pH 7 and 10 and temperature of 50°C. The emulsifying capacity of such hydrolysates, was also evaluated in oil/water (O/W) emulsions. The stability of the emulsion increases with decreasing pH and increasing hydrolysis time, but only at pH 3 and 6 hours of process the emulsion showed no phase separation. These emulsions showed low polydispersity and droplet size between 1.5 and 5 µm. At pH values near the pI of collagen the formation of aggregates that destabilized the emulsions occurred, which resulted in higher droplet size (between 8 and 17 mm). The stable emulsions showed shearthinning behavior, but in case of emulsions in which phase separation occurred, the lower phase (aqueous) always presented Newtonian behavior, while the cream phase was a shearthinning fluid. In general, lower temperatures and acid pH, allows the production of hydrolysates with good mechanical properties, however, at higher temperature gives a product with high solubility. If the goal is to obtain a gel with high water retention capacity, it is indicated using pH below or close to the pI or elevated temperatures. To improve the emulsifying capacity the use of pH below the pI is the most suitable / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

O amido de milho é uma importante fonte de energia para os seres humanos, além de ser um polímero natural utilizado nas indústrias químicas, farmacêuticas e de alimentos. O amido possui grande capacidade de retenção de água e gelatinizam na presença de água e em elevadas temperaturas. Nestas condições, suas propriedades reológicas e mecânicas se modificam e fazem com que seja interessante o uso na fabricação de diversos materiais. Os processos de aglomeração e recobrimento de partículas, em combinação com outros métodos, podem proporcionar o aprimoramento de ingredientes alimentícios em pó, por meio da alteração do tamanho e forma das partículas. Além disso, o processo de aglomeração também permite alterar o índice de compactação, incorporar aditivos às partículas e aplicar películas de revestimento. Assim, este trabalho teve como objetivo realizar o estudo do tamanho e forma de partículas de amido de milho aglomeradas com alginato de sódio, produzidas por meio de formação de gotas a partir de suspensão de amido-alginato de sódio, e posterior gelificação iônica em cloreto de cálcio. Os processos de aglomeração e recobrimento foram estudados por meio dos métodos de gotejamento e método de dispersão em óleo. O método de gotejamento, ou dripping, consistiu no gotejamento da suspensão de amido-alginato em solução de cloreto de cálcio. O método de agitação em líquidos imiscíveis consistiu na gelificação iônica da suspensão sob agitação continua, em que o óleo de soja é a fase contínua e a suspensão de amido-alginato é a fase dispersa. Após a secagem em estufa a 60 °C, as partículas foram caracterizadas pelas análises de tamanho e forma. As alterações na microestrutura dos grânulos e investigação da resistência foram observadas por ensaios de calorimetria diferencial de varredura. As partículas também foram caracterizadas por análises de imagem de tamanho e forma. Os grânulos de amido foram produzidos utilizando-se a partir de suspensões de amido-alginato, e resultaram em frações de amido iguais a (50, 60, 70, 80 e 90)%. O aumento da concentração de amido de milho na suspensão de alginato resultou no aumento da viscosidade e também grânulos secos com maior tamanho. Para o método de dispersão em óleo, o aumento da frequência de agitação de 4 Hz para 11 Hz produziu menores tamanho de gota e, consequentemente, em grânulos secos com menores tamanhos. A aplicação destas técnicas de aglomeração por formação de gotas pode ser uma ferramenta útil para a produção de microcápsulas ou agregação de sistemas particulados contento dois ou mais ingredientes com distribuições de tamanho distintas. / Cornstarch is an important source of energy for humans, as well as being a natural polymer seen in the chemical, pharmaceutical and food industries. Starch has a high retention capacity of water and gelatin in the presence of water and in heat. Under these conditions, its rheological and mechanical properties change and make it interesting to use as a material medium. Agglomeration and particle coating processes, in combination with other methods, can provide the enhancement of powdered food ingredients by altering the size and shape of the particles; agglomeration process can also replace, adopt applications and apply coating films. The aim of this work is to study the size and shape of particles of agglomerated particles with sodium alginate produced by the formation of droplets from the suspension of sodium starch alginate and subsequent ionic gelation in calcium chloride. The agglomeration and recoating processes were studied by means of the drip methods and oil dispersion method. The dripping method consisted of the drip of the starch-alginate suspension in to calcium chloride solution. The method of stirring in immiscible liquids consisted of ionic gelation of the suspension under continuous stirring, wherein the soybean oil is the continuous phase and the starch-alginate suspension is the dispersed phase. After oven drying at 60 ° C, the particles were characterized by size and shape analyzes. Changes in microstructure and resistance of the beads investigation were observed by differential scanning calorimetry assays. Particles were also characterized by size and shape image analyzes. The starch granules were produced using starch-alginate suspensions, and resulted in starch fractions equal to (50, 60, 70, 80 and 90%). Increasing the concentration of corn starch in the alginate suspension resulted in increased viscosity and also larger dried granules. For the oil dispersion method, increasing the stirring frequency from 4 Hz to 11 Hz produced smaller droplet size and consequently smaller dried granules. The application of these agglomeration techniques by droplet formation can be a useful tool for the production of microcapsules or aggregation of particulate systems containing two or more ingredients of different size distribution.

Submitted by Patrícia Araújo (patricsa_net@yahoo.com.br) on 2018-05-30T13:29:06Z No. of bitstreams: 2 Defesa-Patrícia Araújo final.pdf: 5259266 bytes, checksum: afa017e7a1f57f9ce25466ca62e42ffb (MD5) Formulário de Autorização da Biblioteca(1).pdf: 112146 bytes, checksum: 3740edc87af02caefbfe6f49273abe01 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2018-06-04T13:02:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Defesa-Patrícia Araújo final.pdf: 5259266 bytes, checksum: afa017e7a1f57f9ce25466ca62e42ffb (MD5) Formulário de Autorização da Biblioteca(1).pdf: 112146 bytes, checksum: 3740edc87af02caefbfe6f49273abe01 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2018-06-04T13:02:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Defesa-Patrícia Araújo final.pdf: 5259266 bytes, checksum: afa017e7a1f57f9ce25466ca62e42ffb (MD5) Formulário de Autorização da Biblioteca(1).pdf: 112146 bytes, checksum: 3740edc87af02caefbfe6f49273abe01 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-04T13:02:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Defesa-Patrícia Araújo final.pdf: 5259266 bytes, checksum: afa017e7a1f57f9ce25466ca62e42ffb (MD5) Formulário de Autorização da Biblioteca(1).pdf: 112146 bytes, checksum: 3740edc87af02caefbfe6f49273abe01 (MD5) Previous issue date: 2018-04-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The present study describes the synthesis of micro / nanoparticle by the method of combustion of alginate associated with ions through gelling, verifying if the properties of the metallic oxides can be influenced by gelation conditions and mechanism of degradation from different conditions of thermal treatment. Experiments were carried out with Sodium and Calcium alginate in thermogravimetric analysis, with a heating rate of 10 °C.min-1 and 50 °C.min-1 in atmosphere of synthetic air and with the burning of the calcium alginate in the oven muffle with heating rate of 10 ° C.min-1 and 20 ° C.min-1 and 15 minutes isotherm at the end of the process. Samples were collected at intermediate temperatures and at the end of degradation. The obtained samples were characterized using scanning electron microscopy, infrared vibrational spectroscopy and X-ray diffraction. It was verified through the obtained thermoanalytical curves that the degradation process can be divided into three main stages, and the sodium alginate yielded - at the end of the degradation - a residue percentage higher than that obtained in the burning of the calcium alginate under the same conditions. Samples observed by scanning electron microscopy presented porous structures, micro and nanometric particles size. In the study of diffraction, it was observed that during the burning phases, the material changed from a predominantly amorphous structure, to form crystalline structures such as Ca(OH)2, CaCO3 in the calcite phase and CaO in the final stages. These results demonstrate the potential of the project in controlling the final product obtained by the combustion method to obtain metal oxide particles according to the characteristics desired for certain applications. / O objetivo do trabalho foi a síntese de micro / nanopartículas pelo método de combustão do alginato associado à íons através da gelificação, verificando se as propriedades dos óxidos metálicos podem ser influenciadas por condições de gelificação e mecanismos de degradação em diferentes condições de tratamento térmico. Foram realizados experimentos com a queima do alginato de Sódio e Cálcio em TG (termogravimetria), com razão de aquecimento de 10 °C.min-1 e 50 °C.min-1 em atmosfera de ar sintético e com a queima do alginato de cálcio em forno mufla com razão de aquecimento de 10 °C.min-1 e 20 °C.min-1 e isoterma de 15 minutos ao final do processo. Foram coletadas amostras em temperaturas intermediárias e ao final da degradação. As amostras obtidas foram caracterizadas utilizando microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV) e difração de raios X. Foi verificado através dos curvas termo analíticas obtidas que o processo de degradação pode ser dividido em três etapas principais e o alginato de Sódio obteve no final da degradação um percentual de resíduo maior do que o obtido na queima do alginato de Cálcio nas mesmas condições. As amostras observadas por microscopia eletrônica de varredura apresentaram estruturas porosas, partículas em tamanho micro e nanométrico. No estudo de difração observou-se que ao longo das etapas de queima, o material passou de estrutura predominantemente amorfa, para formação estruturas cristalinas como Ca(OH)2, CaCO3 na fase calcita e CaO nas etapas finais. Esses resultados demonstram o potencial da metodologia em controlar o produto final obtido através do método de combustão, para se obter partículas de óxido metálicos de acordo com as características desejadas para determinadas aplicações.

Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-05-25T15:44:48Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Francenya Kelley Lopes da Silva - 2018.pdf: 2672570 bytes, checksum: c14c9fc750994778f5b01e31548559c8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-05-28T11:22:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Francenya Kelley Lopes da Silva - 2018.pdf: 2672570 bytes, checksum: c14c9fc750994778f5b01e31548559c8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-28T11:22:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Francenya Kelley Lopes da Silva - 2018.pdf: 2672570 bytes, checksum: c14c9fc750994778f5b01e31548559c8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-05-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Chitins are enzymes that act in the hydrolysis of chitin, a polysaccharide present in insect exoskeletons, crustacean shells, algae and fungal cell walls. Such enzymes can be applied in the preparation of chitosan and chitoligomers for pharmaceutical use, in the control of pathogenic fungi and in the treatment of chitinous residues derived from fishing. Improvement in the production of chitinase and other enzymes by microorganisms can be achieved by the cell immobilization technique, which consists in fixing or confining cells in an inert carrier. The cell immobilization confers protection against the shear force, promotes the easy separation of the cells from the culture medium, as well as the product and decrease of the cost of production, since, it allows the reuse of the biocatalyst. Among the materials used as support in a cellular immobilization, biopolymers, such as alginate, have been highlighted as non-toxic, inexpensive and highly available in nature. The present work aims to immobilize Paenibacillus illinoisensis in a polymer matrix of alginate for chitinase production, evaluating the differences in the production of the enzyme between free and immobilized cells. Thus, an anionic alginate solution containing the cells was dripped into a cationic solution of CaCl2, leading to the instant formation of spheres having an average size of 4 mm. The immobilization efficiency was 99.99% ± 0.01. The biomass was determined during enzymatic production and the maximum values were 1.45 x 108 CFU / mL in 96 hours for immobilized cells and 8.95 x 107 CFU / mL in 48 hours for free cells, evidencing an increase of 62.01% in the amount of cells immobilized in comparation to the free cells. The cell leakage from the immobilization support during the process was evaluated and corresponded to 6.46% of the total cells at the end of the fermentation. The enzymatic activity was 0.902 U in 96 hours for the immobilized cells and 0.641 U in 48 hours for the free cells, demonstrating an activity increase of 40.71%. The immobilized cells were also tested for reuse in a sequential batch system and demonstrated stability in the production for 4 cycles of 96 hours each, losing 21.04% of the initial activity at the end of the fourth cycle. The cellular immobilization methodology resulted in spheres with capacity to maintain the cell viability during the bioprocess, increase of the enzymatic activity, low leakage of cells of the support and reuse capacity, being able to be used in the future for the production of chitinase for its various applications. / As quitinases são enzimas que atuam no processo de hidrólise da quitina, um polissacarídeo presente nos exoesqueletos de insetos, carapaças de crustáceos, em algas e na parede celular de fungos. Tais enzimas podem ser aplicadas na preparação de quitosana e quitoligômeros para uso farmacêutico, no controle de fungos patogênicos e no tratamento de resíduos quitinosos derivados da pesca. A melhoria na produção de quitinase e de outras enzimas por microrganismos pode ser alcançada pela técnica da imobilização celular, que consiste na fixação ou confinamento de células em um suporte inerte. A imobilização celular confere proteção contra a força de cisalhamento, promove a fácil separação das células utilizadas do meio de cultura, bem como do produto e diminuição do custo de produção, uma vez que, possibilita o reuso do biocatalisador. Dentre os materiais utilizados como suporte em uma imobilização celular, os biopolímeros, tais como o alginato, têm recebido destaque por serem atóxicos, baratos e de grande disponibilidade na natureza. O presente trabalho teve como objetivo a imobilização de Paenibacillus illinoisensis em matriz polimérica de alginato para produção de quitinase, avaliando-se as diferenças na produção da enzima entre as células livres e imobilizadas. Para tal, uma solução aniônica de alginato contendo as células foi gotejada em uma solução catiônica de CaCl2, levando a formação instantânea das esferas que apresentaram tamanho médio de 4 mm. A eficiência de imobilização foi de 99,99 % ± 0,01, sendo utilizados para produção de quitinase. A biomassa foi determinada durante a produção enzimática e os valores máximos foram de 1,45 x 108 UFC/ mL em 96 horas para células imobilizadas e 8,95 x 107 UFC/ mL em 48 horas para células livres, evidenciando o aumento da quantidade de células imobilizadas em relação as células livres em 62,01 %. A saída de células do suporte de imobilização durante o processo foi avaliada e correspondeu a 6,46 % do total de células ao final da fermentação. A atividade enzimática foi de 0,902 U em 96 horas para as células imobilizadas em comparação com a das células livres de 0,641 U em 48 horas, demonstrando um aumento da atividade em 40,71 %. As células imobilizadas também foram testadas para a reutilização em um sistema de bateladas sequenciais e demonstraram estabilidade para produção por 4 ciclos de 96 horas cada, perdendo 21,04 % da atividade inicial ao final do quarto ciclo. Desse modo, verificou-se que a metodologia de imobilização celular empregada resultou em esferas com capacidade de manutenção da viabilidade celular durante o bioprocesso, aumento da atividade enzimática, baixa saída de células do suporte e capacidade de reuso, podendo futuramente ser empregada para produção de quitinase para suas diversas aplicações.

Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Takeuchi_KatiuchiaPereira_D.pdf: 2512071 bytes, checksum: bf144af04917964fdd59c0d4a482b84e (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A avaliação do processo de gelificação ácida de caseinato de sódio (CS) induzida por glucona-d-lactona (GDL) foi realizada em diferentes taxas e com ampla faixa de concentração de proteína (2-6% p/p). A cinética de acidificação e gelificação foi avaliada desde o pH 6,7 até o ponto isoelétrico das caseínas através da medida de pH e de propriedades mecânicas obtidas em compressão uniaxial (tensão e deformação na ruptura). A formação da rede do gel foi mais influenciada pelas interações eletrostáticas do que pelas diferentes taxas de acidificação, principalmente em pH próximo ao pI das caseínas. Além disso, interações hidrofóbicas e ligações de hidrogênio também estiveram envolvidas na estabilização da estrutura da rede, promovendo géis mais fortes. Também foi avaliado o processo de gelificação de proteínas do leite em pH 6,7 em sistemas contendo carragena. Neste caso, a ?-carragena foi adicionada em concentração de 0,3 a 0,8% (p/p) em misturas contendo caseinato de sódio (2 a 8% p/p), isolado protéico de soro (0,5 a 7% p/p) ou sacarose (5 a 30% p/p). Estes sistemas foram estudados a partir de ensaios reológicos em cisalhamento oscilatório, propriedades mecânicas e microestrutura. A temperatura de início da gelificação ou do desenvolvimento de estrutura (Ts) aumentou com a concentração de carragena em sistemas puros, enquanto que a presença de sacarose ou isolado protéico de soro promoveu um aumento da Ts e a adição de caseinato de sódio não modificou esta temperatura, em relação aos géis puros. Após a fomação do gel, um aumento da concentração de carragena levou a géis mais elásticos, rígidos, deformáveis e firmes, sendo que a adição de sacarose exerceu pouco efeito nas propriedades reológicas destes sistemas. A adição de isolado protéico de soro enfraqueceu a rede do gel em baixas concentrações (até 3%), mas houve formação de uma rede mista em maiores concentrações, sem demonstração de sinergismo entre os biopolímeros. A mistura de carragena e caseinato de sódio mostrou sinergia até 5% (p/p) desta proteína e para maiores concentrações, ocorreu o enfraquecimento da rede, diminuição da rigidez e firmeza do gel, provavelmente relacionada à micro-separação de fases, observada por microscopia confocal. Os espectros mecânicos mostraram que a maioria destes sistemas mistos apresentou comportamento de gel fraco, devido ao efeito simultâneo das interações físicas e incompatibilidade termodinâmica. No entanto, géis fortes foram observados na maior e menor concentração de carragena e caseinato de sódio, respectivamente, indicando a importância da interação eletrostática entre estes dois biopolímeros. O aumento da concentração de carragena e de proteínas promoveu um aumento da heterogeneidade da microestrutura do gel e a intensidade de interações repulsivas entre os biopolímeros e a formação da rede do gel, dominado pela carragena, afetou de maneira complexa as propriedades físicas destes sistemas / Abstract: Evaluation of acid-induced sodium caseinate (CS) gelation promoted by glucono-d- lactone (GDL) was performed at different acidification rates with several protein concentrations (2-6% w/w). The kinetics of acidification and gelation were followed from pH 6.7 to the isoelectric point of casein by evaluation of the pH and mechanical properties using uniaxial compression measurements (stress and strain at rupture). Gel network formation was more influenced by electrostatic interactions than different acidification rates, showing the contribution of rearrangements of bonds to strengthening the network, mainly at steady-state pH close to pI of caseins. Besides the hydrophobic interactions and hydrogen bonds were also important forces involved in structure stabilization, leading to stronger gels. Moreover, evaluation of gelation process of milk proteins at pH 6.7 in systems containing ?-carrageenan. In this study, the ?-carrageenan was added at concentration from 0.3 to 0.8% (w/w) into mixtures containing sodium caseinate (2 a 8% w/w), whey protein isolate (0.5 a 7% w/w) or sucrose (5 a 30% w/w). This systems was analysed using rheological measurements under oscillatory shear, mechanical properties and microstructure. The temperature at which structure development began or initial of gelation (Ts) augmented with increasing carrageenan concentration for pure systems, but sucrose or whey protein isolate addition promoted an increase of Ts and sodium caseinate did not affect this temperature, in relation to pure gel. After gel formation, increasing carrageenan concentration promoted more elastic, stronger, deformable and firmer, as well as sucrose addition showed a little effect to decrease elastic character of gel. Whey protein addition weakened gel network at lower concentrations (up to 3% w/w), but at higher concentration was observed a mixed gel network entanglement of carrageenan and whey protein, without sinergism between this biopolymers. Mixed gels of carrageenan and sodium caseinate showed synergism up to 5% (w/w/) of this protein and increasing concentration led to weaken the gel network, decreasing the rigidity and the firmness of gel, probably related to micro-phase separation, observed by confocal microscopy. Mechanical spectra showed that most of mixed systems presented weak gel behaviour, due to simultaneous effect of physical interactions and thermodynamic interactions. However, stronger gels were formed at higher and lower concentration of carrageenan and sodium caseinate, respectively, which indicate the relevance of electrostatic interactions between these biopolymers. Increasing carrageenan and proteins concentrations led to greater microstructure heterogeneity and increased repulsive interactions between biopolymers and thus gel formation, dominated by carrageenan, affected in a complex way the physical properties of these systems / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos