Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T17:43:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289303.pdf: 3167985 bytes, checksum: 2d3cfa242e38fde85d8fa09e4cf4a89d (MD5) / O foco deste trabalho consistiu na investigação das interações entre o poliânion xantana (XT), o policátion polietilenoimina (PEI) e o surfactante aniônico n-dodecil sulfato de sódio (SDS), além das interações envolvendo derivados anfifílicos de ambos os polímeros (XTm e PEIm). As interações de interesse entre as espécies se dão de duas formas: coacervação complexa e formação de complexos macromoleculares solúveis. A esterificação da XT foi realizada pela introdução de grupos dodecanoilas na cadeia do polissacarídeo. A massa molar aparente, Mw,app, dos polímeros foi determinada por medidas de espalhamento de luz estático (SLS) a vários ângulos e mostrou que os derivados possuem Mw,app maior que os polímeros originais. Medidas de fluorescência do pireno mostraram que a introdução de grupos hidrofóbicos na cadeia dos polímeros lhes confere caráter anfifílico. O diagrama de fases do tipo temperatura-composição para o sistema pseudobinário XT-PEI mostrou uma curva típica de sistemas com temperatura crítica inferior de solução, Tci. Os diagramas de fases para os sistemas pseudoternários mostraram uma região de separação de fases relacionada a dois possíveis tipos de coacervação. Um dos tipos de coacervação é relativo às interações poliânion-policátion, e o segundo tipo é característico das interações policátion-surfactante nos sistemas PEI-SDS e PEIm-SDS. Não foi observada associação do tipo XT-SDS ou XTm-SDS. Também foi evidenciado que a modificação dos polímeros inibe a separação de fases por coacervação numa faixa de concentrações, conforme diminuição das áreas percentuais da zona de coacervação dos diagramas triangulares. As medidas de potencial zeta de misturas homogêneas XT-PEI mostram que o processo de associação entre os polieletrólitos acontece com neutralização gradual de cargas conforme a razão de concentração dos dois polieletrólitos. Ao aproximar o potencial zeta das partículas à neutralidade a coacervação complexa é propiciada. Se, ao contrário, um dos polieletrólitos estiver em excesso há formação de um complexo macromolecular solúvel aniônico ou catiônico. As interações coulômbicas entre as espécies geram um aumento na condutividade elétrica da solução devido à liberação de contra-íons. / The focus of this study was the evaluation of interactions between the polyanion xanthan (XT), the polycation polyethyleneimine (PEI) and the anionic surfactant sodium n-dodecyl sulfate (SDS), as well as the interactions involving anfifilic derivatives of both polymers (XTm and PEIm. The interactions of interest between species are of two types: complex coacervation and formation of soluble macromolecular complexes. XT esterification was accomplished by introduction of dodecanoils groups on the polysaccharide chains. Apparent molar mass, Mw,app, of the polymers were determined by static light scattering (SLS) experiments at various angles. The derivatives had higher values of Mw,app than the original polymers. Measures of pyrene fluorescence showed that the introduction of hydrophobic groups in the polymeric chains gives them amphiphilic character. Temperature-composition phases diagram for pseudobinary system composed by XT-PEI showed a typical curve of systems with lower critical solution temperature. Phases diagrams for pseudoternary systems showed a region of phase separation associated to two possible types of coacervation. One of which is related to polyanion-polycation interactions, and the other refers to polycation-surfactant interactions in PEI-SDS and PEIm-SDS systems. It was not observed XT-SDS or XTm-SDS association. It was also noted that the polymers modification inhibits phase separation by coacervation in a concentration range, as verified by reduction of coacervation zones percentage areas of triangular diagrams. Zeta potential measures of homogeneous XT-PEI mixtures showed that the associative process between polyeletrolytes happens with gradual charge neutralization with the ratio of polyeletrolytes concentration. Approaching the particles zeta potential to neutrality propitiates complex coacervation. If, on the other hand, one of the polyelectrolytes is in excess, formation of anionic or cationic soluble macromolecular complex happens. The coulombic interactions between species originate an increase in the solution electrical conductivity due to counter-ions liberation.

Submitted by Hiolanda Rêgo (hiolandar@gmail.com) on 2013-06-12T19:11:31Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_ICS_Brena Moitinho.pdf: 6153217 bytes, checksum: e4fc8f7d7d76e88833122d2b9cbfbf06 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-12T19:11:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_ICS_Brena Moitinho.pdf: 6153217 bytes, checksum: e4fc8f7d7d76e88833122d2b9cbfbf06 (MD5) / A goma xantana é um biopolímero largamente utilizado nas indústrias alimentícias, farmacêuticas e de petróleo, e é sintetizada, naturalmente, por bactérias do gênero Xanthomonas. A biossíntese da xantana envolve 12 genes inseridos no grupamento gênico gum (denominados gumB a gumM), contudo, o estudo de sua expressão gênica pode ser baseado apenas nas regiões promotoras que conduzem sua transcrição. Baseado em estudos in silico de bioinformática, foram determinados promotores inseridos em seis regiões, upstream aos genes gumB C F H L e M. Primers para estas regiões foram então desenhados e sintetizados com base em parâmetros aplicados a PCR em tempo real e verificados por esta técnica, utilizando a sequência de uma linhagem de Xanthomonas arboricola como molde. Foi observado a especificidade dos primers desenhados para os genes gumB, C e M, que representam-se essenciais para estudos da expressão de genes que codificam moléculas relacionadas com a estrutura e a reologia da goma xantana. / Salvador

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-25T19:15:33Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Denilson final.pdf: 2316613 bytes, checksum: d282ab0ce33fd9b068f974996f78ebef (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-25T19:16:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Denilson final.pdf: 2316613 bytes, checksum: d282ab0ce33fd9b068f974996f78ebef (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-25T19:16:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Denilson final.pdf: 2316613 bytes, checksum: d282ab0ce33fd9b068f974996f78ebef (MD5) / Bactérias do gênero Xanthomonas, quando em condições propicias, são capazes de produzir um exopolissacarídeo denominado goma xantana, normalmente obtido por cultivo submerso em meio contendo substratos convencionais como glicose e sacarose. Este biopolímero, por apresentar excelentes propriedades reológicas e estabilidade frente a uma ampla faixa de pH e temperatura, é amplamente utilizado como aditivo em indústrias de alimentos, farmacêutica e petroquímica. O uso de substratos alternativos, em detrimento dos convencionais, pode reduzir o custo do biopolímero. No presente trabalho, foram investigados os efeitos da aeração (vvm) e agitação (rpm) na formação de biomassa, na produção e nas propriedades das gomas xantana obtidas a partir da fermentação de glicerina residual do biodiesel (GRB) por Xanthomonas campestris mangiferaeindicae 2103 . Além disso, foram avaliados os parâmetros cinéticos de produção e a influência da adição de diferentes sais na viscosidade das gomas xantana obtidas nas condições ótimas de aeração e agitação. Os níveis das variáveis aeração e agitação variaram de acordo com um delineamento composto central rotacional (DCCR) fracionada 22, com dois pontos axiais (α = ± 1,41) e triplicata no ponto central. As xantanas foram obtidas a partir de meio contendo 2,0% (v/v) de glicerina residual do biodiesel, minimamente suplementada com 0,01% (m/v) de ureia, 0,1% (m/v) de K2HPO4 e 20% de inoculo. Os cultivos foram conduzidos em biorreator de 4,5L, a 28°C, pH de inicial de 7,0 por 120 horas. As xantanas obtidas foram analisadas quanto à produção, viscosidade aparente, composição de açúcares e ácidos, massa molecular e termogravimetria. A metodologia de superfície de resposta foi utilizada para avaliar os efeitos das variáveis sobre as respostas e otimizar o processo. A produção de xantana foi influenciada, individualmente, pela aeração e agitação, sendo favorecida em baixas aerações ou baixas agitações. A otimização apontou 0,97 vvm e 498 rpm para obter 5,59 g.L-1 de xantana. A concentração de biomassa foi favorecida com baixas agitações ou aumento na taxa de aeração, sendo indicado pela otimização o emprego de 1,05 vvm e 484,75 rpm para obtenção de até 3,26 gL-1 de biomassa. A redução da velocidade de agitação acarretou no aumento da viscosidade das soluções de xantana (0,5%), sendo apontado pela otimização o emprego de 1,05 vvm e 497,60 rpm para atingir o máximo de até 255,40 mPa.s. Baixas aerações contribuíram para aumento do teor de glicose e manose na cadeia das xantanas. Além desta condição, o aumento individual na agitação vii leva ao aumento no teor de manose e diminuição no teor de glicose. O teor de acido glucurônico tende ao aumento com emprego de baixas agitações, enquanto o teor de ácido pirúvico aumenta significativamente. A massa molecular ponderada das xantanas obtidas foi influenciada pela agitação e aeração, apresentando maiores massas com baixas velocidades de agitações e altas taxas de aeração. O aumento na aeração e na velocidade de agitação induziu a produção de goma xantana com maior estabilidade térmica. Fatores de conversão velocidade instantânea e velocidade específica, estudados nas condições ótimas de produção, indicaram que a produção do polímero está parcialmente associada ao crescimento celular. A xantana obtida nas condições ótimas ao serem solubilizadas em soluções contendo sais mono (NaCl) e bivalentes (CaCl2) apresentaram redução na viscosidade aparente de até 19,65% e 12,26%, respectivamente, enquanto a adição de sal trivalente (FeCl3) conferiu aumento de até 10,76% na viscosidade aparente, indicando aumento na estabilidade do polímero em presença deste sal. Assim, a variação da aeração e velocidade de agitação na fermentação da glicerina residual do biodiesel por Xanthomonas campestris mangiferaeindicae 2103, exerce grande influência na formação de biomassa, na produção de goma xantana e propriedades como viscosidade aparente, composição química, massa molecular e estabilidade térmica.

Uma variedade de hidrogéis, que correspondem a uma classe de materiais poliméricos altamente hidratados está sendo empregado como biomateriais. Biopolímeros como quitosana, xantana e colágeno apresentam excelente biocompatibilidade e podem ser utilizados na área de queimados e liberação controlada de fármacos. Neste trabalho foram preparados hidrogéis provenientes da mistura entre quitosana, derivada de β-quitina, xantana comercial e colágeno aniônico (derivado de tendão bovino) em proporções variadas. A caracterização das amostras foi realizada por análise térmica (termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial), espectroscopia no infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e absorção de água. Pelas curvas termogravimétricas os resultados mostraram que todos os hidrogéis apresentam uma grande quantidade de água na sua estrutura e que pela reidratação são capazes de reter novamente essa quantidade de água. Por DSC observou-se que todos apresentaram o pico referente à fusão de água livre em temperaturas deslocadas acima de 0oC pelo aumento da interação água/polímero. Por FT-IR constatou-se a presença de bandas características dos biopolímeros com a ausência de novas bandas e pelo estudo por MEV os hidrogéis apresentaram uma estrutura na forma de folhas e a presença de colágeno é bastante visível participando desta estrutura. / Hydrogel are polymeric materials, which have the capacity to retain a great amount of water, and are often used as biomaterials. Chitosan, xanthan and collagen present biocompatibility and they can be used in tissue regeneration and drug delivery. In this work hydrogels were prepared by the mixture with chitosan (from β-quitina), commercial xanthan and anionic collagen (from bovine tendon) in different proportions. They were characterized by thermal analysis (thermogravimetry and differential scanning calorimetry), infrared spectroscopy (FTIR), scanning electronic microscopy and water absorption. Thermogravimetric curves showed that all hydrogels present a great amount of water and after the rehydratation were capable to keep the same amount of water. Melting point of water in DSC curves were shifted to higher values due the increase of water/polymer interaction. FT-IR showed characteristic bands of biopolymers with the absence of new bands and the morphology (MEV) showed that the hydrogels structures were in sheet form and the collagen fibers are visible in the hole structure.

Submitted by Programa de Pós-graduação em Biotecnologia (mebiotec.ufba@gmail.com) on 2017-09-13T12:33:52Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Jorge.pdf: 1546798 bytes, checksum: c4d955907dd1c7dd57a75244795c47e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvaldo Souza (edvaldosouza@ufba.br) on 2017-10-02T18:53:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Jorge.pdf: 1546798 bytes, checksum: c4d955907dd1c7dd57a75244795c47e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T18:53:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Jorge.pdf: 1546798 bytes, checksum: c4d955907dd1c7dd57a75244795c47e9 (MD5) / CAPES / Exopolissacarídeos (EPS) são polissacarídeos de origem microbiana, também conhecidos como gomas ou biopolímeros que possuem ampla aplicação nas indústrias de alimentos, farmacêuticas e de petróleo devido à sua capacidade de formar soluções viscosas e géis hidrossolúveis que lhes fornecem diversas propriedades reológicas. Atualmente, o mais importante EPS é a goma xantana cujo consumo é bastante difundido no Brasil, porém é um insumo ainda importado. Outro biopolímero que tem se destacado industrialmente é a levana, um exopolissacarídeo obtido pela reação de transfrutosilação durante a fermentação de culturas Zymomonas mobilis quando crescidas em meio rico em sacarose. Esta bactéria tem despertado um grande interesse pelos pesquisadores e pelo setor industrial por apresentar um grande potencial tanto na produção de etanol, quanto para a produção de levana. O presente trabalho tem como objetivo principal, produzir biopolímeros com o uso simultâneo de espécies de Xanthomonas spp. e Zymomonas mobilis. Os resultados obtidos para a produção de biopolímeros entre os cultivos isolados das linhagens de Xax 1182 e Zym 4494 e do consórcio entre as duas cepas em diferentes meios demonstraram que, dentre os quatro meios testados para a produção de biopolímero: o meio MRT obteve o melhor resultado com produção de 6,56 g/L. Com relação ao efeito da adição de etanol ao processo de produção de biopolímero observou-se que a adição de 2% de etanol no tempo de 24 h ao meio alternativo (APD) obteve o melhor resultado (7,68 g/L), quando comparado com o tratamento controle (5,92 g/L). Enquanto para o meio convencional a maior produção foi obtida quando adicionados 4% de etanol com tempo final de fermentação de 24 h. A interpretação dos gráficos de superfície de resposta gerado a partir do modelo, demonstrou que tanto a produção quanto a viscosidade do biopolímero produzido obtiveram os valores máximos encontrados no ponto central (28 ºC e 180 rpm). Este ensaio promoveu 10,13 g.L-1 de biopolímero e viscosidade da solução a 1% de 4,38 cP a 1 s-1. Deste modo, a variação da temperatura e velocidade de agitação no processo fermentativo consorciado por Xax 1182 e Zym 4494, exerce grande influência na produção de biopolímero e nas suas propriedades de viscosidade aparente. Assim, tanto a adição de etanol ao meio fermentativo quanto o uso de co-culturas para a produção de biopolímeros demonstraram aumento na produção de biopolímero, consistindo em estratégias alternativas para a obtenção de biopolímeros comerciais, com ganhos consideráveis em relação a processos padrões de produção.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-15T19:13:58Z No. of bitstreams: 1 Tese.pdf: 6974277 bytes, checksum: b6e2fce0ec5bf8a2343c9856f6591815 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-15T19:14:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese.pdf: 6974277 bytes, checksum: b6e2fce0ec5bf8a2343c9856f6591815 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T19:14:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese.pdf: 6974277 bytes, checksum: b6e2fce0ec5bf8a2343c9856f6591815 (MD5) / Os plásticos sintéticos são amplamente utilizados devido a seu baixo custo, facilidade de processamento e elevada aplicabilidade, porém sua alta durabilidade confere uma desvantagem da sua aplicação na fabricação de embalagens descartáveis. Neste contexto, a presente pesquisa apresenta uma alternativa às embalagens plásticas a partir da obtenção de filmes biodegradáveis à base de amido de mandioca com adição de glicerol, goma xantana e reforçados com nanowhiskers. Assim, o objetivo do presente trabalho é preparar filmes flexíveis formulados pela incorporação de goma xantana, produzida a partir da glicerina residual do biodiesel, e nanowhiskers de palha de milho a uma matriz polimérica de amido de mandioca plastificada com glicerol, assim como, avaliar a eficácia da incorporação do biopolímero e do aditivo de reforço através das propriedades mecânicas, óticas, térmicas e de barreira dos bionanocompósitos resultantes. O trabalho foi conduzido em três etapas. Inicialmente a goma xantana foi produzida em biorreator de bancada (4,5 L), na qual foram investigados os efeitos da aeração (vvm) e agitação (rpm) na produção e nas propriedades das gomas xantana obtidas a partir da fermentação glicerina residual do biodiesel (GRB) por Xanthomonas campestris pv. mangiferaeindicae cepa 2103. A segunda etapa consistiu na obtenção de nanowhiskers de palha de milho por hidrólise ácida (H2SO4 - 55%). Na terceira etapa foram elaborados e caracterizados os bionanocompósitos à base de amido de mandioca (3,5 - 5,5 %) com a incorporação de goma xantana (0,00 - 0,06 %) e nanowhiskers (0,00 - 0,60 %) utilizando como plastificantes o glicerol (0,60 - 1,60 %) por casting. Para fins comparativos foi elaborado um filme flexível sem a adição de goma xantana e nanowhiskers (Controle – 4,5 % de amido e 1,1 % de glicerol). A aeração e agitação apresentaram efeitos estatisticamente significativos (p<0,05) na produção e na viscosidade da goma xantana. A otimização apontou 1,0 vvm e 500 rpm como combinação para maximizar a produção de xantana em até 5,98 g.L-1 e a viscosidade aparente em até 243,5 mPa.s. As massas moleculares das gomas xantana foram influenciadas pela taxa de oxigênio dissolvido (p<0,05), e maiores massas foram obtidas em baixas aerações. Além disso, o aumento da velocidade de agitação contribui para aumentar a massa molecular da goma xantana. Altas agitações contribuíram para aumento do teor de glicose e manose na cadeia das xantanas. Além desta condição, o aumento na aeração leva ao aumento no teor de glicose, manose e diminuição no teor de piruvato. A palha de milho mostrou ser boa fonte de celulose tornando-se matéria-prima viável para obtenção de nanowhiskers através do processo de hidrólise ácida com rendimento de 64 %, grau de cristalinidade de 55,04 % e razão L/D de 54,7±24, o que proporcionaria reforço mecânico quando incorporados em matrizes poliméricas. Constatou-se que a atividade de água, a umidade e a permeabilidade ao vapor d’água foram influenciadas significativamente (p<0,01) pelas concentrações de amido, glicerol e nanowhiskers. As maiores concentrações dessas variáveis resultaram na diminuição simultânea da atividade de água em até 24 % e da umidade em até 33 % em relação ao filme controle. Os nanowhiskers influenciaram positivamente a permeabilidade ao vapor de água, indicando que o aumento na concentração dessa variável acarreta uma redução desejável dessa propriedade em até 44 %. As maiores concentrações de goma xantana também resultam em filmes com menores umidades e permeabilidade ao vapor de água, com reduções de 33 % e de 44 %, respectivamente. A tensão máxima na ruptura nos filmes diminui em até 72 % em relação ao controle, com conseqüente aumento nos valores de deformação na ruptura. Os nanowhiskers influenciaram positivamente a deformação dos bionanocompósitos, indicando que o aumento na concentração dessa variável acarreta um aumento desejável de até 54 % nessa propriedade. A incorporação de goma xantana resultou no aumento da estabilidade térmica nos bionanocompósitos de até 8,3 %. Portanto, é possível contatar que apesar dos teores de goma xantana e nanowhiskers incorporados nos bionanocompósitos exercerem efeito significativo (p<0,01) sobre a maioria das respostas avaliadas, as variáveis independentes que exerceram influência mais acentuada sobre os bionanocompósitos foram os teores de glicerol e de amido. O teor de umidade foi à única variável dependente que sofreu maior influencia da concentração de nanowhiskers, porém o sinal negativo para a raiz (-203,765) indica que um aumento na concentração de nanowhiskers acarreta uma redução na umidade, efeito desejável para os bionanocompósitos.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-09T16:14:31Z No. of bitstreams: 1 Tese Gleice Valéria Pacheco Gomes.pdf: 3543572 bytes, checksum: 6b10038e4256700ea8d548d564819ddb (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-17T16:51:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Gleice Valéria Pacheco Gomes.pdf: 3543572 bytes, checksum: 6b10038e4256700ea8d548d564819ddb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-17T16:51:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Gleice Valéria Pacheco Gomes.pdf: 3543572 bytes, checksum: 6b10038e4256700ea8d548d564819ddb (MD5) / Nas últimas décadas, muitos esforços têm sido realizados na tentativa de substituir os polímeros convencionais pelos biodegradáveis. Assim, faz-se necessário conhecer, sintetizar e caracterizar estes biomateriais. A goma xantana (GX) é um expolissacarídeo obtido por Xanthomonas, e é amplamente usado como espessante, dispersante e emulsificante. A maioria das embalagens utiliza matriz polimérica derivado do petróleo. Filmes à base de matriz biodegradável exibem características físicas apropriadas, porem, são quebradiços. Neste contexto, surge a proposta de se incorporar micropartículas para conferir melhorias nas propriedades mecânicas. O objetivo do presente trabalho consiste em produzir simultaneamente GX e microfibrilas de celulose a partir do cultivo de quatro cepas distintas de Xanthomonas em meio contendo bagaço de cana (BC), assim como avaliar o efeito da aplicação desta goma microfibrilada como aditivo de reforço mecânico de filmes de amido. Das cepas estudadas a X. campestris pv. campestris 254 apresentou o melhor desempenho, produzindo 22,048 g L-1 de GX utilizando a partir da sacarose e 8,54 g L-1 a partir de BC, o que representa, respectivamente, 55,12 % e 22,25 % da bioconversão das fontes de carbono, a 28ºC e 250 rpm por 120 h, em Shaker. A viscosidade máxima encontrada foi de 120,3 mPa.s (0,5 % xantana, 25ºC, 25s-1) para BC como substrato alternativo. Assim, a seleção de cepas é um fator importante para maximizar a produção e viscosidade bem como avaliar a qualidade da goma obtida. A influência da variação da concentração do BC foi avaliada nas seguintes concentrações: 2, 4, 6, 8 e 10 % (m/m) a 28ºC, 250 rpm após 120 h em Shaker. A utilização de 4% (m/m) de BC apresentou melhores resultados de produção e propriedades da goma xantana. Nesse estudo foi possível constatar a presença de microfibrilas de celulose do (BC) na estrutura da GX por microscopia eletrônica de transmissão. A produção de xantana em biorreator de 1,5 L foi influenciada, individualmente, pela aeração e agitação, sendo favorecida em baixa aeração ou elevada agitação. A máxima produção (7,62 g L-1) obtida a 700 rpm e 1,0 vvm. O aumento da velocidade de agitação no bioprocesso possibilitou o aumento da viscosidade das soluções de xantana (0,5 %), sendo a maior de 123,80 mPa.s, atingida com 700 rpm e 1,0 vvm . Os modelos empíricos obtidos para a produção e viscosidade das gomas xantana apresentaram um bom ajuste aos dados experimentais, porém, os modelos não foram preditivos. Foram elaborados e caracterizados filmes flexíveis à base de amido de mandioca (4 %) com a incorporação de goma xantana microfibrilada obtida em biorreator (0,00- 0,05 %) utilizando glicerol (0,79-2,00 %) como plastificante o por casting. Para fins comparativos foi elaborado um filme flexível sem a adição de goma xantana e (Controle – 4,0 % de amido e 1,5 % de glicerol). Os resultados de umidade mostraram que o aumento da concentração de goma xantana favorece o aumento da umidade no filme. Assim, a menor porcentagem de umidade (12,14 %) foi obtida com 1,0 % de glicerol e 0,015 % de goma xantana. Para a resposta de atividade de água observou-se que o aumento da concentração de glicerol proporcionou o aumento da umidade nos filmes. Sendo a menor resposta (0,625) obtida a 1,5 % de glicerol e 0,05 % de goma xantana. Os modelos obtidos para umidade e atividade de água não apresentaram bom ajuste e não são preditivos. Conclui-se que, a cepa de Xanthomonas 254 apresentou melhor adaptação ao meio contendo bagaço de cana, sendo capaz de produzir goma xantana impregnada de microfibrilas, podendo assim, ser empregada em filmes biodegradáveis proporcionando melhores propriedades mecânicas

Uma variedade de hidrogéis, que correspondem a uma classe de materiais poliméricos altamente hidratados está sendo empregado como biomateriais. Biopolímeros como quitosana, xantana e colágeno apresentam excelente biocompatibilidade e podem ser utilizados na área de queimados e liberação controlada de fármacos. Neste trabalho foram preparados hidrogéis provenientes da mistura entre quitosana, derivada de &beta;-quitina, xantana comercial e colágeno aniônico (derivado de tendão bovino) em proporções variadas. A caracterização das amostras foi realizada por análise térmica (termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial), espectroscopia no infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e absorção de água. Pelas curvas termogravimétricas os resultados mostraram que todos os hidrogéis apresentam uma grande quantidade de água na sua estrutura e que pela reidratação são capazes de reter novamente essa quantidade de água. Por DSC observou-se que todos apresentaram o pico referente à fusão de água livre em temperaturas deslocadas acima de 0oC pelo aumento da interação água/polímero. Por FT-IR constatou-se a presença de bandas características dos biopolímeros com a ausência de novas bandas e pelo estudo por MEV os hidrogéis apresentaram uma estrutura na forma de folhas e a presença de colágeno é bastante visível participando desta estrutura. / Hydrogel are polymeric materials, which have the capacity to retain a great amount of water, and are often used as biomaterials. Chitosan, xanthan and collagen present biocompatibility and they can be used in tissue regeneration and drug delivery. In this work hydrogels were prepared by the mixture with chitosan (from &beta;-quitina), commercial xanthan and anionic collagen (from bovine tendon) in different proportions. They were characterized by thermal analysis (thermogravimetry and differential scanning calorimetry), infrared spectroscopy (FTIR), scanning electronic microscopy and water absorption. Thermogravimetric curves showed that all hydrogels present a great amount of water and after the rehydratation were capable to keep the same amount of water. Melting point of water in DSC curves were shifted to higher values due the increase of water/polymer interaction. FT-IR showed characteristic bands of biopolymers with the absence of new bands and the morphology (MEV) showed that the hydrogels structures were in sheet form and the collagen fibers are visible in the hole structure.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-11-13T17:00:40Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1798486 bytes, checksum: 51bee792673f62bf3122ebb790b60e1d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-13T17:00:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1798486 bytes, checksum: 51bee792673f62bf3122ebb790b60e1d (MD5) Previous issue date: 2017-06-28 / O polissacarídeo goma xantana (GX) tem ganhado notável atenção e tem sido bastante estudado e frequentemente aplicado em formulações alimentícias, cosméticas, farmacêuticas, e até mesmo na indústria petrolífera. Com o objetivo de explorar ainda mais as funções desse polissacarídeo, muitos estudos têm se concentrado em verificar os efeitos de diversos tratamentos físicos e químicos, na relação estrutura-propriedades técnico-funcionais. Um dos tratamentos aplicados, vem sendo a adição de eletrólitos para mudar a força iônica do meio, que consiste no foco de estudo do presente trabalho de pesquisa. Em este estudo se pretendeu determinar as características físico-químicas e perfil reológico, de dispersões aquosas de goma xantana contendo sais de qualidade alimentar (NaCl, KCl, MgCl 2 e CaCl 2 ) em concentrações calculadas de modo a se obter diferentes forças iônicas (50 mM e 100 mM). No estudo, foi determinado o efeito da blindagem eletrostática dos cations dos sais, nas cargas elétricas das cadeias da goma xantana, o que foi verificado pela diminuição em modulo da grandeza potencial zeta. Também em termos estruturais, foram identificadas duas distribuições de tamanho de partículas de goma xantana, cuja polidispersidade ou grau de heterogeneidade foi ligeiramente incrementado pela presença de sais divalentes (MgCl 2 e CaCl 2 ). Esses aspetos estruturais geraram mudanças nos parâmetros reológicos avaliados para as dispersões. Especificamente, a viscosidade aparente foi ligeiramente diminuída para as dispersões contendo sais com cátions de maior raio atômico (K + e Ca 2+ ). O comportamento viscoelástico foi afetado pelos sais adicionados na maior força iônica (100 mM), sendo determinada a dispersão com a estrutura de um sólido elástico. Assim, o estudo pôde contribuir para se discutir e se compreender melhor como interações entre cadeias de goma xantana e diferentes cátions em meios aquosos levam a mudanças nas características reológicas desses meios. / Xanthan gum (XG) has received great attention, extensively studied and often applied in food, cosmetic, pharmaceutical formulations, and even in the oil industry. In order to further explore techno-functionalities of this polysaccharide, some studies have focused on verifying the effects of physical and chemical modifications on XG structure-function relationships. One of such modifications is the addition of electrolytes to change the ionic strength of the medium, which is the study focus of this research work. Here, we aimed to determine physicochemical and rheological characteristics of aqueous dispersions of XG, containing food grade salts (NaCl, KCl, MgCl 2 and CaCl 2 ) at concentrations adequately chosen to obtain different ionic strengths (50 mM and 100 mM). The electrostatic shielding effect of salts cations on the electrical charges of the XG chains was evaluated through zeta potential analyses. Also, in structural terms, two size distributions of XG particles were identified, whose polydispersity or degree of heterogeneity was slightly increased by the presence of salts formed by bivalent cations (MgCl 2 and CaCl 2 ). These structural aspects generated changes in the rheological parameters evaluated for the dispersions. Specifically, the apparent viscosity was slightly decreased for the dispersions containing salts with cations of greater atomic radius (K + and Ca 2+ ). The viscoelastic behavior was affected by the salts added at the highest ionic strength (100 mM). In such media, the material behaved as an elastic solid. From the study, it was interesting to have identified which characteristics of the salts present were preponderant in the generation of changes in the properties of XG dispersions. In this way, this study contributed to discuss and to understand how interactions between XG chains and different cations in aqueous media engender changes in rheological characteristics of such media.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-11T15:06:56Z No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Líllian Brandão.pdf: 3863683 bytes, checksum: 119eec5157a8693c6c8b1372317eaa13 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-11T15:07:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Líllian Brandão.pdf: 3863683 bytes, checksum: 119eec5157a8693c6c8b1372317eaa13 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T15:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Líllian Brandão.pdf: 3863683 bytes, checksum: 119eec5157a8693c6c8b1372317eaa13 (MD5) / A goma xantana é um exopolissacarídeo sintetizado por bactérias Xanthomonas e de extrema importância no aspecto comercial devido às suas propriedades, principalmente por formar soluções viscosas em baixas concentrações com ampla faixa de estabilidade de pH e temperatura, sendo aplicado na indústria de alimentos, farmacêutica e petroquímica. O objetivo deste trabalho foi estudar a produção de gomas xantana em diferentes escalas fermentativas (shaker e bioreator) a partir da fermentação de substrato alternativo (glicerina bruta residual do biodiesel) usando cepas nativas de Xanthomonas, visando à caracterização do polímero obtido e o potencial de aplicação em fluido de perfuração de poços de petróleo. As xantanas obtidas foram avaliadas quanto à produção, viscosidade aparente, peso molecular médio (PM), termogravimetria (TGA), composição de açúcares e ácidos, e nos fluidos de perfuração base água. As 12 cepas de Xanthomonas foram mantidas em YM-Agar, repicadas periodicamente e 20% do inóculo preparado em meio YM foi transferido para o meio fermentativo. Inicialmente os meios fermentativos, controle e alternativo (2,0%, m/v), suplementado com KH2PO4 (0,1% m/v) e uréia (0,01% m/v) foram testados em shaker. As cepas X. campestris mangiferaeindicae 2103 e X. axonopodis pv manihotis 356 foram selecionadas em função da produção de xantana (5,5g.L-1 e 1,24g.L-1) e viscosidade aparente (69,50mPa.s e 67,16mPa.s), respectivamente. Para aumentar a produção de goma da cepa 356, foram testadas: variação da concentração de glicerina bruta e de inóculo em shaker e em bioreator de 4,5L com variação de agitação. Os resultados máximos obtidos de produção foram de 1,38 g.L-1 (shaker) e 2,13 g.L-1 (bioreator). Com base nesses resultados, foi realizada a otimização da produção de goma xantana por fermentação da glicerina bruta com a cepa 2103, através de um planejamento estatístico em estrela DCCR (Delineamento Composto Central Rotacional) fracionado 22 com 4 pontos axiais e triplicata no ponto central, totalizando 11 ensaios. Duas variáveis independentes (agitação e aeração) foram avaliadas durante a fermentação em bioreator por 120 horas, sobre as respostas (produção de xantana, massa celular e viscosidade aparente). A agitação e aeração apresentaram efeitos estatisticamente significativos (p<0,05) na produção de massa celular e na viscosidade, e para a produção de xantana, apenas a agitação foi significativa. O ensaio 9 (1,0vvm de aeração e 500 rpm de agitação) resultou em maior produção de goma (6,34 g.L-1) aliada a maior viscosidade aparente de 252,38mPa.s (0,5%, 25ºC e 25s-1), e massa celular de 3,13 g.L-1. As condições melhores controladas em bioreator resultaram no aumento de 253,65% na viscosidade apesar de não ter aumentando a produção. A viscosidade aparente da goma produzida em bioreator foi maior que a produzida em shaker e as gomas obtidas apresentaram propriedades pseudoplásticas com pesos moleculares próximos ao da goma xantana comercial e altamente piruvatada (18,6%), um importante indicador na qualidade reológica nas xantanas. O comportamento de TGA também foi similar ao da goma comercial. A aplicação de baixa concentração da goma xantana e da glicerina bruta, como lubrificante, em nova formulação de fluido de perfuração base água apresentou resultados de leituras reológicas, força gel, volume de filtrado, viscosidade aparente, viscosidade plástica e coeficiente de lubricidade bastante promissores e evidenciaram propriedades próximas aos parâmetros estabelecidos na exploração de poços de petróleo.