Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissREM.pdf: 1870524 bytes, checksum: 11256ff68568004b18adba99fa4ba12b (MD5) Previous issue date: 2007-01-29 / Cellulases are enzymes that catalyze the hydrolysis of cellulose producing glucose. Immobilization and stabilization of these enzymes could improve enzymatic process making it more attractive by reducing costs during their use. In this work, Celluclast (Novozymes A/S, Denmark) and CG 200 (Genencor) were immobilized into chitosan and into a chitosan/alginate hybrid support, after activation of the support with glutaraldehyde and glycidol under different conditions of immobilization such as temperature and pH. Immobilization process was evaluated by calculating the immobilization yield, coupling yield and thermal stability at 65°C. Temperature and pH optimum of enzymatic activity were analyzed as well. The best derivatives were obtained with chitosan alginate activated with glycidol, after immobilization at 27°C, pH 7.0, for 16 hours. The biocatalyst presented 56.3% of immobilization yield, 40.6% of coupling yield and it 11.2 fold more stable than free enzyme at 65°C. The temperature and pH for maximum activity of the derivatives and soluble enzyme was 60°C and 50°C, pH 2.5-3.0 and 4.2, respectively. Finally, the performance of the best biocatalyst developed in this work in the hydrolysis of sugarcane bagasse was compared to one observed using soluble enzyme. Although a higher conversion has been obtained with soluble enzyme in the beginning of the reaction, the immobilized enzyme allowed to reach a higher final conversion, 70%, than the one obtained with free Celluclast, 38.9%. / Celulases catalisam hidrólise de celulose à glicose e a imobilização e estabilização da mesma podem viabilizar o processo enzimático, pois reduz custos em sua utilização. Neste trabalho, Celluclast 1.5L (Novozymes A/S, Denmark) e CG 200 (Genencor) foram imobilizadas em géis de quitosana e quitosana-alginato ativados com glutaraldeído e glicidol para posterior hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar. O processo de imobilização foi acompanhado medindo-se proteína e atividade hidrolítica da enzima em papel de filtro. Avaliaram-se rendimento de imobilização, atividade recuperada, estabilidade térmica, temperatura e pH ótimo de atividade enzimática. Os melhores derivados foram obtidos com quitosana-alginato, ativados com glicidol com temperatura de imobilização de 27°C e pH 7,0 sendo 11,2 vezes mais estáveis que a enzima livre, com rendimento em torno de 40,6% e atividade recuperada em torno de 56,3%. A temperatura ótima para os derivados foi cerca de 10 graus maior que a da enzima livre (50°C), enquanto que o pH deslocou-se de 4,2 (enzima livre) para a região entre 2,5 e 3, para os derivados. Com o melhor derivado, realizou-se a hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar, que apresentou conversão de 1,8 vezes (70,0%) superior à enzima livre (38,9%).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Portland cement pastes are applied in the cementing of oil wells in sedimentary saliferous basins in regions called Pre-Salt. Usually, silica amounts are added to cement slurries to reduce portlandite formation, what increases the chemical reactivity of cemented regions before chemical attacks. However, little is known about the application of other types of materials, such as natural polymers, for example chitosan and sodium alginate, and hydroxyapatite, which can be extracted from fish scales. The influence of the addition of hydroxyapatite from fish scales, chitosan and sodium alginate in silica-containing cement pastes, which were prepared and hydrated with sea water, was evaluated in this study. After 28 days of hydration at room temperature, it was observed that the cement paste prepared only with silica exhibited a higher percentage of portlandite compared to that prepared with hydroxyapatite, chitosan and sodium alginate. These cement pastes were evaluated before solutions of sodium chloride (NaCl), sulfuric acid (H2SO4), as well as in production water under different experimental conditions. The results indicated that in cement pastes were still anhydrous compounds, which had not been hydrated. Thus, the cement pastes continued to be hydrated during the immersion tests. In the analysis, it was observed that the paste prepared with hydroxyapatite, chitosan and sodium alginate, showed to be more resistant in presence of the chemical attacks, due to having smaller amounts of portlandite. / Pastas de cimento Portland são aplicadas na cimentação de poços de petróleo em bacias sedimentares salíferas em regiões denominadas de Pré-Sal. Normalmente, quantidades de sílica são adicionadas as pastas de cimento, para diminuir a formação de portlandita, que aumenta a reatividade química das regiões cimentadas frente a ataques químicos. No entanto, sabe-se pouco sobre a aplicação de outros tipos de materiais, como polímeros naturais, a exemplo de quitosana e alginato de sódio, e hidroxiapatita, que pode ser extraída de escamas de peixes. No presente estudo, avaliou-se a influência da adição de hidroxiapatita proveniente de escamas de peixes, quitosana e alginato de sódio em pastas de cimento contendo sílica, que foram preparadas e hidratadas com água do mar. Após 28 dias de hidratação à temperatura ambiente, observou-se que a pasta de cimento preparada somente com sílica exibiu maior percentual de portlandita em comparação daquela que foi preparada com hidroxiapatita, quitosana e alginato de sódio. Essas pastas de cimento foram avaliadas frente a soluções de cloreto de sódio (NaCl), ácido sulfúrico (H2SO4), bem como em água de produção, sob diferentes condições experimentais. Os resultados indicaram que, nas pastas de cimento ainda haviam compostos anidros, que não tinham sido hidratados. Assim sendo, as pastas de cimento continuaram sendo hidratadas durante a realização dos testes de imersão. Nas análises, observou-se que a pasta preparada com hidroxiapatita, quitosana e alginato de sódio, mostrou-se mais resistente frente aos ataques químicos, por apresentar menores quantidades de portlandita.

Orientador: Marcia Regina de Moura Aouada / Resumo: Filmes compostos por uma matriz de alginato de sódio incorporados com nanoemulsões do óleo de limão, copaíba e melaleuca foram produzidos e caracterizados neste trabalho. Para isso, foram obtidas partículas de nanoemulsão com tamanhos que variaram entre 67 – 277 nm. Os filmes foram produzidos com o auxílio de um planejamento fatorial 23, onde houve a variação no tamanho de partícula de nanoemulsão, na concentração de alginato (2% m/v e 3% m/v) e na temperatura de secagem (temperatura ambiente e 45 °C). Depois de obtidos, os filmes passaram por uma avaliação subjetiva, sendo classificados segundo sua homogeneidade, continuidade e manuseabilidade, tornando possível, escolher as melhores condições de filmes a serem caracterizados. Através da análise de permeabilidade de vapor de água (WVP) verificou-se que os filmes de alginato de sódio incorporados com nanoemulsões do óleo de limão, copaíba e melaleuca tornaram mais permeáveis ao vapor de água do que o filme controle de alginato de sódio. Isso ocorreu, por causa da forte interação das nanoemulsões com a matriz de alginato causadas pelas ligações de hidrogênio. Nas análises de TG e DSC foi possível comprovar essas interações, pela analise da temperatura de degradação (Td) e da temperatura de pico endotérmico (TPE) dos filmes, onde foi possível observar a estabilidade térmica dos filmes após a incorporação das nanoemulsões. A análise mecânica mostrou a influência da presença de nanoemulsões e do seu tamanho de partícula nos valor... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Were produced and characterized in this work films consisted of by a matrix of sodium alginate where nanoemulsions of oils of lemon, copaiba and tea tree were incorporated. Were produced nanoemulsion particles with sizes between 67 – 277 nm. The films were produced using a factorial planning 23, where there was a variation in the size of the nanoemulsion particles, alginate concentration (2% m/v e 3% m/v) and drying temperature (room temperature and 45 °C). The films had a subjective evaluation and were classified according to their homogeneity, continuity and manageability. With this was possible to choose the best conditions for the production of the films which were able to be characterized. Water Vapor Permeability (WVP) analysis show that the films of sodium alginate incorporated with nanoemulsions of oils of lemon, copaiba and tea tree were more permeable to water vapor than the sodium alginate control films due to strong interaction to the nanoemulsions with alginate matrix caused by hydrogen bonds. TG and DSC analysis showed these interactions, through the degradation temperature (Td) and the endothermic peak temperature (TPE) of the films, where it was possible to observe the thermal stability of the films after the incorporation of nanoemulsions. Mechanical analysis showed the influence of nanoemulsions and its particle size in the tensile stress value, percentage elongation and elastic modulus of the films. The images produced by SEM showed the different morpholog... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

In this work was studied the simultaneous influence of sodium alginate, gelatin and glutaraldehyde concentrations in the immobilization process of Beta-galactosidase from Aspergillus oryzae and the kinetic of lactose hydrolysis by the enzyme in the soluble and immobilized forms. The free enzyme was studied at 35°C and in a pH of 4.5, showing that for substrate concentrations up to 90g/L, the Michaelis-Menten model fitted the experimental data, with a Km and Vm value of 17.83 g/L (52.13 mM) and 1032.07 gglicose/L.min.mg proteína respectively. Galactose acted as a competitive inhibitor on the free enzyme kinetic, presenting kinect constants Ki and Km values of a 1.015 and e 17.61 g/L respectively. The enzyme was stable at pH values ranging from 4.5 to 7.0 and a maximum temperature activity of 55°C, with an activation energy of 6.9 kcal/mol. The thermal stability of the enzyme was studied from 53 to 65°C, presenting a half-life of 7.7 hours at 53°C. The activation energy for the thermal deactivation process was 88.14 kcal/mol. Through a central composite design, the sodium alginate, gelatin and glutaraldehyde concentrations that maximized the -galactosidase from Aspergillus oryzae activity in the inhibition process were, respectively, 6.60%(w/v), 4.05%(w/v) and 3.64%(v/v). The immobilized enzyme presented a 20% drop in activity after 25 uses. The immobilization yield found was 30%. The enzymatic activity for the immobilized form was maximum at pH of 5.0 and 60°C, determined through a central composite design. The reaction activation energy for the immobilized enzyme was 7.74 kcal/mol. The immobilized biocatalyst was stable on pH values ranging from 4.5 to 7.0. The half-life time of the immobilized enzyme was 12.8 hours at 53°C, with a activation energy for the thermal deactivation process value of 72.03 kcal/mol . The substrate concentration influence was studied from 5 to 140 g/L of lactose and the Michaelis-Menten model fitted the experimental data, with Vm and Km values of 1428.14 glactose/min.m3catalyst and 20.62 g/L (60.3 mM), respectively. It was observed a small resistance to lactose mass transfer at the biocatalyst particles, in the immobilized enzyme, due to the high effectiveness factor values. The inhibition model fitted the experimental data and the adjusted Km and Ki values were 16.7 and 9.6g/L, respectively. / Neste trabalho estudou-se a influência conjunta das concentrações de alginato de sódio, gelatina e glutaraldeído no processo de imobilização de Beta-galactosidase de Aspergillus oryzae e a cinética de hidrólise de lactose pela enzima nas formas solúvel e imobilizada. A cinética da enzima na forma livre foi estudada a 35°C, a pH 4,5, verificando que para concentrações de substrato de até 90g/L o modelo de Michaelis- Menten se ajustou aos resultados experimentais, com valores de Km e Vm iguais a 17,83 g/L (52,13 mM) e 1032,07 gglicose/L.min.mg proteína respectivamente. A galactose atuou como um inibidor competitivo na cinética da enzima na forma livre, apresentando constantes cinéticas Ki e Km com valores iguais a 1,015 e 17,61 g/L respectivamente. A enzima apresentou-se estável na faixa de pH de 4,5 a 7 e temperatura de máxima atividade de 55°C, com energia de ativação de 6,9 kcal/mol. A estabilidade térmica da enzima foi estudada na faixa de 53 a 65°C, apresentando meia vida de 7,7 horas a 53°C. A energia de ativação do processo de desativação térmica foi de 88,14 kcal/mol. Por meio de um planejamento composto central as concentrações de alginato de sódio, gelatina e glutaraldeido que maximizaram a atividade de b-galactosidase de Aspergillus oryzae no processo de imobilização foram, respectivamente, 6,60% (p/v), 4,05% (p/v) e 3,64% (v/v). A enzima imobilizada apresentou queda de 20% na atividade após 25 usos. O rendimento de imobilização encontrado foi de 30%. A atividade enzimática para a forma imobilizada foi máxima a pH a 5,0, a 60ºC, determinados através de um planejamento composto central. A energia de ativação da reação usando a enzima imobilizada foi 7,74 kcal/mol. O biocatalisador imobilizado apresentou-se estável na faixa de pH de 4,5 a 7. O tempo de meia vida da enzima imobilizada foi 12,8 horas a 53°C apresentando energia de ativação do processo de desativação térmica de 72,03 kcal/mol. A influência da concentração de substrato foi estudada para uma faixa de 5 a 140g/L de lactose e o Modelo de Michaelis-Menten ajustou-se bem aos dados experimentais, com valores de Vm e Km de 1032,07 glactose/min.m3catalisador e 20,62 g/L (60,3 mM), respectivamente. Em relação à enzima na forma imobilizada observou-se pequena resistência à transferência de massa de lactose nas partículas do biocatalisador, em função dos altos valores do fator de efetividade. O modelo de inibição competitivo ajustou-se bem aos dados experimentais e os valores de Km e Ki calculados foram 16,7 e 9,6g/L, respectivamente. / Doutor em Engenharia Química

Os cimentos de fosfato de cálcio (CFCs) têm atraído grande interesse para uso em ortopedia e odontologia como substitutos para partes danificadas do sistema esquelético, mostrando boa biocompatibilidade e osteointegração, permitindo sua utilização como enxerto ósseo. As características que determinam os CFCs biomateriais atrativos para a reconstituição ou remodelação óssea, são a facilidade de manipulação e moldagem, sem ter de dar forma prévia ao implante, adaptando-se totalmente à forma da cavidade óssea. Diversos estudos, têm mostrado que a adição de aditivos poliméricos tem uma forte influência sobre as propriedades do cimento. A baixa resistência mecânica é o principal obstáculo a uma maior utilização de CFC como material de implante. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades de um cimento com base em α-fosfato tricálcico (α -TCP ), adicionado de PVA (poli (álcool vinílico)) (10%, 8%, 6%), hidrogel de PVA (10%,8%,6%) reticulado com ácido cítrico (10%), hidrogel de alginato de sódio (2%) e poliacrilato de amônia (1%), todos em massa, foram adicionados ao pó de α -TCP sintetizado. As amostras foram moldadas e avaliadas quanto à densidade, porosidade, teste ―in vitro‖ (Simulated Body Fluid), fases cristalinas e propriedades mecânicas. Os resultados mostram o aumento das propriedades mecânicas do cimento, quando adicionado destes polímeros. A reticulação dos hidrogéis de PVA com ácido cítrico foi eficiente.O hidrogel de PVA, o hidrogel de alginato de sódio e o poliacrilato de amônia agiram como redutor de líquido. / The calcium phosphate cements (CPCs) have great interest for use in orthopedics and dentistry as replacements for damaged parts of the skeletal system, showing good biocompatibility and osseointegration, allowing its use as a bone graft. The characteristics that determine CPCs attractive biomaterials for bone remodeling or rebuilding, is ease of handling and molding, without having to shape prior to implantation, adapting itself fully to the shape of the bone cavity. Several studies in literature have shown that the addition of polymeric additives has a strong influence on the mechanical properties of cement. The low mechanical strength is the main impediment to a broader use of calcium phosphate bone cement as implant material. The aim of this work was evaluate the strength of a CPC based on α-tricalcium phosphate, with polymeric additions. CPC was synthesized and PVA (poli (vinyl alcohol)) (10%, 8%, 6%), sodium alginate hydrogel (2%) and ammonium polyacrylate (1%), all by weight, were added to the powder. Specimens were molded and evaluated for density, porosity, in vitro test (Simulated Body Fluid), crystalline phases and mechanical properties. The results show the increase of the mechanical properties of cement when added of polymeric additives. The crosslinking of PVA hydrogels with citric acid was effective. The PVA hydrogel, the hydrogel sodium alginate and ammonium polyacrylate acted as a reducing liquid.

Essa pesquisa teve como objetivo obter o abacaxi como alimento tipo conveniência, submetido ao processamento mínimo e tratamento com cloreto de cálcio, películas comestíveis à base de alginato e glúten de trigo, e irradiação. Os frutos foram lavados, sanificados com Sumaveg® (Dicloro-S-Triazinatriona Sódica), na concentração de 200 mg L-1 de cloro livre, a 7ºC, durante 15 minutos, e descascados manualmente. A polpa foi fatiada em leques de aproximadamente 1 cm de espessura, enxagüadas com 20 mg L-1 de cloro livre, durante 3 minutos, e drenadas por 3 minutos. No primeiro experimento as amostras foram submetidas aos tratamentos: cloreto de cálcio 1% + solução de glúten vital; cloreto de cálcio 1% + alginato de sódio 1%; e controle. No segundo experimento as amostras foram submetidas aos tratamentos: cloreto de cálcio 1% + solução de glúten vital + irradiação com 2,3 kGy; cloreto de cálcio 1% + irradiação com 2,3 kGy; irradiação com 2,3 kGy; e controle. O acondicionamento foi realizado em bandejas rígidas de polietileno tereftalato (PET), com cerca de 250 g de fruta. A irradiação foi realizada em irradiador multipropósito de Cobalto-60, com atividade de 92 kCi e taxa de dose de 2,3 kGy h-1. As amostras foram armazenadas a 5 ± 1ºC e analisadas a cada dois dias, num total de 12 dias. No primeiro experimento, os valores de pH e acidez titulável apresentaram leves alterações e semelhança entre os tratamentos. Houve decréscimo no teor de ácido ascórbico em todos os tratamentos. Todos os tratamentos escureceram ao longo do armazenamento. Apesar dos valores terem sido próximos entre os tratamentos, os abacaxis tratados com cloreto de cálcio + glúten apresentaram textura mais firme, menores perda de líquido, atividade da peroxidase e polifenoloxidase, produção de CO2 e etileno e contagens de microrganismos mesófilos e bolores e leveduras. Não houve presença de E. coli e de Salmonella. A contagem de microrganismos do grupo dos coliformes totais foi baixa em todos os tratamentos e ocorreu apenas em amostras isoladas durante o período de armazenamento. Na análise sensorial, as amostras tratadas com cloreto de cálcio + glúten apresentaram as notas mais baixas para textura, aparência e aroma; já o sabor ficou comprometido a partir do 4o dia de armazenamento. No segundo experimento, os valores de pH e acidez titulável apresentaram pequenas alterações e semelhança entre os tratamentos. Houve decréscimo no teor de ácido ascórbico em todos os tratamentos; no entanto, as amostras tratadas com cloreto de cálcio + glúten + 2,3 kGy retiveram mais essa vitamina. A textura mais firme e as menores perda de líquido e atividade da peroxidase e polifenoloxidase ocorreram nas amostras tratadas com cloreto de cálcio + 2,3 kGy. Todos os tratamentos escureceram ao longo do armazenamento. As amostras mais escuras foram as tratadas com cloreto de cálcio + glúten + 2,3 kGy e as irradiadas com 2,3 kGy. As maiores taxa respiratória e síntese de etileno ocorreram nas amostras tratadas com cloreto de cálcio + glúten + 2,3 kGy. As menores contagens de microrganismos psicrotróficos, mesófilos, e bolores e leveduras ocorreram nas amostras à base de cloreto de cálcio + glúten + 2,3 kGy. Não houve presença de E. coli e de Salmonella. A contagem de microrganismos do grupo dos coliformes totais foi baixa em todos os tratamentos e ocorreu apenas em algumas amostras durante o período de armazenamento. Apenas o controle manteve as características sensoriais acima do limite de aceitabilidade durante todo o armazenamento. A textura das demais amostras foi rejeitada no 8º dia. O sabor ficou comprometido desde o 1º dia de armazenamento nas amostras à base de cloreto de cálcio + glúten + 2,3 kGy / The aim of this study was to obtain a convenience type pineapple subjected to fresh-cut process and calcium chloride, wheat gluten and alginate-base edible coating and irradiation treatments. The fruits were washed, sanitized with Sumaveg® (Sodium Dichloro-s-Triazinetrione) in a 200 mg L-1 chlorine-free solution at 7ºC for 15 minutes, and then manually peeled. The peeled fruits were sliced into 1 cm thick slices, rinsed in 20 mg L-1 chlorine-free solution for 3 minutes and drained for 3 minutes. In the first experiment, the samples were treated with: 1% calcium chloride + vital wheat gluten solution; 1% calcium chloride + 1% alginate solution; and control. In the second experiment, the samples were treated with: 1% calcium chloride + vital wheat gluten solution + 2.3 kGy; 1% calcium chloride + 2.3kGy; irradiation with 2.3kGy; and control. The packing consisted of rigid polyethylene terephthalate (PET) trays with around 250 g of fruit. The irradiation was performed in a Cobalt-60 multipurpose irradiator with 92 kCi activity and dose value of 2.3 kGy h-1. The samples were stored at 5 ± 1ºC and evaluated every other day for 12 days. In the first experiment pH and titratable acidity values showed slight variations but were similar between the treatments. There was a decrease in ascorbic acid values in all treatments. Browning was noticed in all treatments over the storage period. Although the values between the treatments were similar, the pineapple treated with calcium chloride + gluten showed firmer texture, less liquid loss, and lower values of polyphenoloxidase and peroxidase activities and CO2 and ethylene production. Mesophiles and mold and yeast counts were also reduced. No Salmonella and E. coli were detected. Total coliform counts were low in all the treatments and appeared in just a few isolated samples during the storage period. Sensory analyses showed that the samples treated with calcium chloride + gluten had the lower scores for texture, appearance, and aroma; the flavor was compromised from the 4th storage day onward. In the second experiment the pH and titratable acidity values showed small changes but were similar between the treatments. There were a decrease in the ascorbic acid values in all treatments; nevertheless, the samples treated with calcium chloride + gluten + 2.3 kGy retained more of this vitamin than the other treatments. Firmer texture, less liquid loss, and lower values of polyphenoloxidase and peroxidase activities were noticed in the samples with calcium chloride + 2.3 kGy. Browning was noticed in all treatments over the storage period. The darker samples were the ones treated with calcium chloride + gluten + 2.3 kGy, and irradiated with 2.3 kGy. Higher respiratory rate and ethylene synthesis were noticed in the samples treated with calcium chloride + gluten + 2.3 kGy. The lowest psychrotrophic, mesophiles, and mold and yeast counts occurred in the samples treated with calcium chloride + gluten + 2.3 kGy. No Salmonella and E. coli were detected. Total coliform counts were low in all the treatments and appeared in just a few samples during the storage period. Only the control kept the sensorial attributes within the acceptability limit during the storage period. The texture in all the other samples was unacceptable from the 8th day onward. The flavor was compromised from the first storage day onward in the samples with calcium chloride + gluten + 2.3 kGy

Os cimentos de fosfato de cálcio (CFCs) têm atraído grande interesse para uso em ortopedia e odontologia como substitutos para partes danificadas do sistema esquelético, mostrando boa biocompatibilidade e osteointegração, permitindo sua utilização como enxerto ósseo. As características que determinam os CFCs biomateriais atrativos para a reconstituição ou remodelação óssea, são a facilidade de manipulação e moldagem, sem ter de dar forma prévia ao implante, adaptando-se totalmente à forma da cavidade óssea. Diversos estudos, têm mostrado que a adição de aditivos poliméricos tem uma forte influência sobre as propriedades do cimento. A baixa resistência mecânica é o principal obstáculo a uma maior utilização de CFC como material de implante. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades de um cimento com base em α-fosfato tricálcico (α -TCP ), adicionado de PVA (poli (álcool vinílico)) (10%, 8%, 6%), hidrogel de PVA (10%,8%,6%) reticulado com ácido cítrico (10%), hidrogel de alginato de sódio (2%) e poliacrilato de amônia (1%), todos em massa, foram adicionados ao pó de α -TCP sintetizado. As amostras foram moldadas e avaliadas quanto à densidade, porosidade, teste ―in vitro‖ (Simulated Body Fluid), fases cristalinas e propriedades mecânicas. Os resultados mostram o aumento das propriedades mecânicas do cimento, quando adicionado destes polímeros. A reticulação dos hidrogéis de PVA com ácido cítrico foi eficiente.O hidrogel de PVA, o hidrogel de alginato de sódio e o poliacrilato de amônia agiram como redutor de líquido. / The calcium phosphate cements (CPCs) have great interest for use in orthopedics and dentistry as replacements for damaged parts of the skeletal system, showing good biocompatibility and osseointegration, allowing its use as a bone graft. The characteristics that determine CPCs attractive biomaterials for bone remodeling or rebuilding, is ease of handling and molding, without having to shape prior to implantation, adapting itself fully to the shape of the bone cavity. Several studies in literature have shown that the addition of polymeric additives has a strong influence on the mechanical properties of cement. The low mechanical strength is the main impediment to a broader use of calcium phosphate bone cement as implant material. The aim of this work was evaluate the strength of a CPC based on α-tricalcium phosphate, with polymeric additions. CPC was synthesized and PVA (poli (vinyl alcohol)) (10%, 8%, 6%), sodium alginate hydrogel (2%) and ammonium polyacrylate (1%), all by weight, were added to the powder. Specimens were molded and evaluated for density, porosity, in vitro test (Simulated Body Fluid), crystalline phases and mechanical properties. The results show the increase of the mechanical properties of cement when added of polymeric additives. The crosslinking of PVA hydrogels with citric acid was effective. The PVA hydrogel, the hydrogel sodium alginate and ammonium polyacrylate acted as a reducing liquid.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Portland cement pastes are applied in the cementing of oil wells in sedimentary saliferous basins in regions called Pre-Salt. Usually, silica amounts are added to cement slurries to reduce portlandite formation, what increases the chemical reactivity of cemented regions before chemical attacks. However, little is known about the application of other types of materials, such as natural polymers, for example chitosan and sodium alginate, and hydroxyapatite, which can be extracted from fish scales. The influence of the addition of hydroxyapatite from fish scales, chitosan and sodium alginate in silica-containing cement pastes, which were prepared and hydrated with sea water, was evaluated in this study. After 28 days of hydration at room temperature, it was observed that the cement paste prepared only with silica exhibited a higher percentage of portlandite compared to that prepared with hydroxyapatite, chitosan and sodium alginate. These cement pastes were evaluated before solutions of sodium chloride (NaCl), sulfuric acid (H2SO4), as well as in production water under different experimental conditions. The results indicated that in cement pastes were still anhydrous compounds, which had not been hydrated. Thus, the cement pastes continued to be hydrated during the immersion tests. In the analysis, it was observed that the paste prepared with hydroxyapatite, chitosan and sodium alginate, showed to be more resistant in presence of the chemical attacks, due to having smaller amounts of portlandite. / Pastas de cimento Portland são aplicadas na cimentação de poços de petróleo em bacias sedimentares salíferas em regiões denominadas de Pré-Sal. Normalmente, quantidades de sílica são adicionadas as pastas de cimento, para diminuir a formação de portlandita, que aumenta a reatividade química das regiões cimentadas frente a ataques químicos. No entanto, sabe-se pouco sobre a aplicação de outros tipos de materiais, como polímeros naturais, a exemplo de quitosana e alginato de sódio, e hidroxiapatita, que pode ser extraída de escamas de peixes. No presente estudo, avaliou-se a influência da adição de hidroxiapatita proveniente de escamas de peixes, quitosana e alginato de sódio em pastas de cimento contendo sílica, que foram preparadas e hidratadas com água do mar. Após 28 dias de hidratação à temperatura ambiente, observou-se que a pasta de cimento preparada somente com sílica exibiu maior percentual de portlandita em comparação daquela que foi preparada com hidroxiapatita, quitosana e alginato de sódio. Essas pastas de cimento foram avaliadas frente a soluções de cloreto de sódio (NaCl), ácido sulfúrico (H2SO4), bem como em água de produção, sob diferentes condições experimentais. Os resultados indicaram que, nas pastas de cimento ainda haviam compostos anidros, que não tinham sido hidratados. Assim sendo, as pastas de cimento continuaram sendo hidratadas durante a realização dos testes de imersão. Nas análises, observou-se que a pasta preparada com hidroxiapatita, quitosana e alginato de sódio, mostrou-se mais resistente frente aos ataques químicos, por apresentar menores quantidades de portlandita.

Orientador: Miriam Dupas Hubinger / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T19:32:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chiumarelli_Marcela_M.pdf: 1629923 bytes, checksum: abd7d32f903582ebd917ade60b7b53fe (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A manga é uma fruta largamente cultivada e consumida no Brasil, sendo exportada também 'in natura¿ para diversos países. Na forma minimamente processada, apesar da grande praticidade, as fatias podem apresentar escurecimento enzimático e mudanças desagradáveis de textura. Neste contexto, este trabalho visou estudar a vida útil de fatias de manga (Mangifera indica cv 'Tommy Atkins¿) pré-tratadas com ácido cítrico e/ou recobertas com fécula de mandioca ou alginato de sódio e estocadas a 5°C. Em testes preliminares, concentrações de 0,5% a 2% (p/v) de ácido cítrico e 1% a 3% (p/v) de fécula de mandioca foram analisadas quanto a: perda de peso, propriedades mecânicas (tensão e deformação na ruptura) e cor (L*, C* e H*). As concentrações de 0,5% de ácido cítrico e 1% de fécula de mandioca foram definidas como as melhores condições de tratamento. Na etapa subseqüente, foram analisadas as condições ótimas de tratamento associadas (ácido cítrico e cobertura de fécula de mandioca), fatias de manga imersas em solução de ácido cítrico (0,5%) com cobertura a base de alginato de sódio (concentração de 2% p/v) e a adição de 1% (p/v) de glicerol nos tratamentos com recobrimentos. As amostras com cobertura de alginato apresentaram maior perda de textura e escurecimento enzimático. As películas de fécula de mandioca foram mais eficientes na conservação dos parâmetros de qualidade das fatias de manga. Embora todas as coberturas tenham reduzido a taxa respiratória do produto, a adição de glicerol permitiu maior troca gasosa. Para o estudo de vida útil do produto, foram selecionados os tratamentos com cobertura de fécula, com e sem glicerol. O tratamento com película de fécula sem glicerol foi mais eficiente na manutenção da textura e coloração. Devido à imersão em ácido cítrico, essas amostras apresentaram maiores valores de acidez total titulável e menores valores de sólidos solúveis totais. As fatias com película de fécula de mandioca sem glicerol apresentaram boa aceitação sensorial e sua vida útil foi atestada em 15 dias. As fatias com película de fécula contendo glicerol apresentaram sabor amargo e, devido ao crescimento microbiano, obtiveram uma vida útil de 10 dias / Abstract: Mango is a widely grown and consumed fruit in Brazil, being also exported 'in natura¿ to many different countries. Fresh-cut mangoes, in spite of their practicity, may have enzymatic browning and unpleasant changes of texture. Thus, this work aimed to study the shelf-life of mango slices (Mangifera indica cv 'Tommy Atkins¿) pre-treated with citric acid and/or covered with cassava starch or sodium alginate and stored at 5°C. Preliminary tests with citric acid concentrations between 0.5% and 2% (w/v) and cassava starch from 1% to 3% (w/v) were made to quantify weight loss, mechanical properties (stress and strain at failure) and color (L*, C* and H*). The 0.5% citric acid and the 1% cassava starch concentrations were considered the best treatment conditions. In the following procedures, the best conditions for associated treatments (citric acid and cassava starch coating), mango slices dipped in citric acid solution (0.5%) with sodium alginate coating (2% w/v) and the addition of 1% (w/v) of glycerol on the coated treatments were analyzed. The samples with alginate coating showed the higher texture loss and enzymatic browning. Cassava starch coatings were more efficient in maintaining the quality parameters of the mango slices. Although all coatings have reduced the respiration rate of the product, the addition of glycerol promoted higher gas exchange. The treatments with cassava starch, with and without glycerol, were selected to the shelf-life study. The non-glycerol cassava starch treatment was more efficient in maintaining the texture and color. Due to the citric acid dipping, these samples presented higher values of titratable acidity and lower values of total soluble solids. The cassava starch coating slices without glycerol had a good sensorial acceptance and their shelf-life was attested to be of 15 days. The cassava starch coating slices containing glycerol presented a bitter taste and, due to microbiological growth, had a shelf-life of 10 days / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Este trabalho teve como objetivo principal a preparação e caracterização de filmes de alginato de sódio plastificado com glicerol. Foram preparadas amostras de filmes variando-se a concentração de ácido acético ou de perclorato de lítio, com a finalidade de otimizá-los como eletrólitos sólidos poliméricos (ESP) em dispositivos eletroquímicos, como sensores e baterias. Após o preparo dos filmes, estes foram caracterizados por análise elementar (AE), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X, termogravimetria (TG), análise térmica mecânico dinâmica (DMTA), espectroscopia no UV-VIS, espectroscopia de infravermelho (IR) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Os filmes preparados com alginato de sódio foram plastificados com 0,6 g de glicerol e apresentaram transparência nos comprimentos de onda da luz visível, boa condutividade iônica e maleabilidade. Através dos difratogramas de raios-X pode-se observar que os filmes possuem predominantemente caráter amorfo. O filme de alginato de sódio dopado com 0,3 mL ácido acético apresentou a melhor condutividade (8,7x10-5 S cm-1 a temperatura ambiente e de 1,15x10-3 S cm-1 a 80°C). Para amostras com quantidades maiores de ácido acético os filmes tornaram-se quebradiços e opacos. Para as amostras preparadas com perclorato de lítio a melhor condutividade obtida foi com o filme preparado utilizando 15% em massa de perclorato de lítio: 3,1x10-4 S cm-1 a temperatura ambiente e 1,2x10-3 S cm-1, a 80°C. As análises dos valores de condutividade em função da temperatura das amostras de alginato de sódio revelaram que este segue o modelo Vogel-Tamman-Fulcher (VTF) de condução, onde a movimentação das cadeias poliméricas auxilia na condução iônica. O valor de energia de ativação foi de 36,14 kJ mol-1 para a amostra com 0,3 mL de ácido acético foi de 36 kJ mol-1 para a amostra com 0,4 mL de ácido. Para os filmes preparados com 15% em massa de perclorato de lítio foi de 18,43 kJ mol-1. Essas novas membranas demonstraram ser candidata promissora para aplicação em diversos dispositivos eletroquímicos. / The aim of this study was the preparation and characterization of sodium alginate membranes plasticized with glycerol. The samples were obtained with different concentration of acetic acid or lithium perchlorate in order to use them as solid polymer electrolytes (SPE) in electrochemical devices, such as sensors and batteries. The films were characterized by elemental analysis (EA), scanning electron microscopy (SEM), X-ray, thermogravimetry (TG), dynamic-mechanical thermal analysis (DMTA), UV-visible spectroscopy, infrared spectroscopy (IR) and electrochemical impedance spectroscopy (IES). The samples plasticized with 0.6 g of glycerol showed good transparency, good ionic conductivity and flexibility. X-ray diffractograms evidenced predominantly amorphous state of the samples. The best ionic conductivity results of 8.7 x 10 -5 S cm -1 at room temperature and 1.15 x 10 - 3 S cm -1 at 80 ° C were obtained with sodium alginate samples containing 0.3 mL of acetic acid. Samples with larger amounts of acid became brittle and opaque. The best conductivity values of 3.1 x10 -4 S cm -1 at room temperature and 1, 2 x10 -3 S cm -1 at 80 ° C were obtained for the samples containing 15 wt.% of lithium perchlorate.. The analysis of the conductivity as a function of temperature revealed that they follow the Vogel-Tamman-Fulcher (VTF) conductivity model. The activation energy were 36, 14 kJ mol -1 for the sample with 0.3 mL of acetic acid and 36 kJ mol -1 for the sample with 0.4 mL of acid. The sample with 15 wt.% of lithium perchlorate showed activation energy of 18.43 kJ mol -1. This new ionic conducting membranes are good candidates to be used as electrolytes in electrochemical devices.