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La Colección Working Papers USTA TUNJA es un órgano de difusión de la División de Ciencias de Arquitectura e Ingenierías de la Universidad Santo Tomás, Seccional Tunja, que muestra los productos de investigación, proyectos de grado, proyectos finales de asignaturas y revisión bibliográficas, generados a partir de diferentes avances científicos y tecnológicos, dirigida al público en general. The USTA TUNJA Working Papers Collection is an organ of dissemination of the Division of Architecture and Engineering Sciences of the Santo Tomás University, Tunja Section, which shows the research products, degree projects, final subject projects and bibliographic review, generated through from different scientific and technological advances, aimed at the general public.

En el documento se presenta un problema, con el cual se inicia toda la investigación y se procede a la recolección de información, donde por medio de la aplicación de la norma se consiguen distintas alternativas para la organización, brindándole a la directiva de la empresa un buen despliegue de ayudas y herramientas que se pueden poner en práctica para un mejor desarrollo de la organización y una mejora continua con el conocimiento de valores, planificaciones, mapas de procesos, estrategias, objetivos estratégicos, etc. This document presents a problem, with which the entire investigation begins and information is collected, where through the application of the standard different alternatives are obtained for the organization, providing the company's management with a good display of aids and tools that can be put into practice for a better development of the organization and continuous improvement with knowledge of values, planning, process maps, strategies, strategic objectives, etc. Especialización

Bacuri is an Amazonian fruit with nutritional and functional potential. Such characteristics confer high perishability to the fruits. The drying of food products has been a principle to increase shelf life, as well as an alternative to the lack of market and high cost of storage. Thus, this work aimed to study the physical and physical-chemical characteristics of bacuri pulp in natura and elaborate foam, as well as to evaluate the physical and physical-chemical characteristics of the powders obtained by drying in a foam layer at temperatures of 50, 60 and 70°C. The foam was made from fresh pulp diluted in 50% water and addition of 2.5% of Emustab and 5.0% of Albumin for 15 minutes of agitation in a domestic planetary mixer, then subjected to to the drying process. To characterize the products, the water content, pH, acidity, lipids, total sugars, reducing sugars and non-reducing sugars were evaluated. For the color parameters L*, a* and b*, the Colorimeter version 5.5.1 was used. The process of converting bacuri pulp into foam causes a difference in some physical and physical-chemical attributes, and drying at 70 ºC is better suited to the phenomenon, consolidating the foam layer drying technique as a simple and effective method for development on an industrial scale. Bacuri es una fruta amazónica con potencial nutricional y funcional. Tales características confieren alta perecebilidad a los frutos. El secado de productos alimenticios ha sido un principio para aumentar la vida útil, así como una alternativa a la falta de mercado y alto costo de almacenamiento. Así, este trabajo tuvo como objetivo estudiar las características físicas y físico-químicas de la pulpa de bacuri in natura y espuma elaborada, así como evaluar las características físicas y físico-químicas de los polvos obtenidos por secado en capa de espuma a temperaturas de 50, 60 y 70°C. La espuma se elaboró ​​a partir de pulpa fresca diluida en 50% de agua y adición de 2,5% de Emustab y 5,0% de Albúmina durante 15 minutos de agitación en batidora planetaria doméstica, luego se sometió al proceso de secado. Para caracterizar los productos se evaluó el contenido de agua, pH, acidez, lípidos, azúcares totales, azúcares reductores y azúcares no reductores. Para los parámetros de color L*, a* y b* se utilizó el Colorímetro versión 5.5.1. El proceso de conversión de la pulpa de bacuri en espuma provoca una diferencia en algunos atributos físicos y físico-químicos, y el secado a 70 ºC se adapta mejor al fenómeno, consolidando la técnica de secado por capas de espuma como un método simple y eficaz para su desarrollo a escala industrial. O bacuri é um fruto amazônico com potenciais nutritivos e funcionais. Tais características conferem a alta perecibilidade aos frutos. A secagem de produtos alimentícios tem sido um princípio para aumentar a vida de prateleira, assim como uma alternativa ao binômio carência de mercado e elevado custo de armazenamento. Com isso, esse trabalho objetivou estudar as características físicas e físico-químicas da polpa de bacuri in natura e espuma elaborada, como também avaliar as características físicas e físico-químicas dos pós obtidos pela secagem em camada de espuma nas temperaturas de 50, 60 e 70 °C. A espuma foi elaborada a partir da polpa in natura diluída em 50% de água e adição de 2,5% de Emustab e 5,0% de Albumina ao tempo de 15 minutos de agitação em batedeira doméstica do tipo planetária, em seguida foram submetidas ao processo de secagem. Para caracterização dos produtos avaliou-se quanto à Teor de água, pH, Acidez, Lipídeos, Açúcares totais, Açúcares redutores e Açúcares não redutores. Para os parâmetros de cor L*, a* e b*, utilizou-se o aplicativo Colorímetro versão 5.5.1. O processo de conversão da polpa do bacuri em espuma ocasiona a diferença em alguns atributos físicos e físico-químicos, a secagem a 70 ºC melhor se adequa ao fenômeno, consolidando a técnica de secagem em camada de espuma como um método simples e efetivo para o desenvolvimento em escala industrial.

RESUMEN: A lo largo de este trabajo se desarrollará uno de los aspectos más importantes de cualquier buque, el sistema contra incendios. El buque MT Monte Ulia será el objeto de estudio de este trabajo. El buque a estudiar es un tanquero que transporta crudo y sus derivados. Comenzaremos planteando el problema a tratar. Este problema lo formularemos en forma de pregunta; ¿Esta el buque MT Monte Ulia adaptado a la normativa en cuanto a el sistema contra incendios del que dispone a bordo? Una vez respondida esta pregunta, se planteará una nueva; ¿Esta el buque MT Monte Ulia preparado para combatir cualquier tipo de incendio? Esta segunda pregunta está más orientada al plano subjetivo, donde tratare de elaborar, según mi criterio, una respuesta bien justificada. Para responder a las preguntas presentadas se dará una pequeña explicación, para poner al lector en contesto. Hecho esto, se pasará a desarrollar todos los elementos contra incendios con los que cuenta el barco. Tanto los destinados para atacar al fuego, como los destinados a proteger la salud de la tripulación. Para el desarrollo de estos elementos yo, como alumno de puente del MT Monte Ulia, he desarrollado un trabajo de campo sobre el propio buque e indagado en los manuales de los aparatos y en distintas fuentes que me han aportado información al respecto. Una vez se conozcan los elementos que se encuentran a bordo, durante la parte de conclusiones, se responderá a la primera pregunta. Para esto se cogerá la normativa y se realizará una comparación con lo expuesto durante el desarrollo. Llegando a la conclusión de que el buque si está adaptado a la normativa requerida en todas sus normas. Finalmente, se tratará de responder a la última pregunta. Para esto, antes de dar una respuesta global, se analizarán algunas de las salas más importantes del buque, observando si cada una de ellas están preparadas para contrarrestar la aparición de un fuego. Una vez separada la tarea en distintas salas, se concluirá con una aportación subjetiva sobre si el barco globalmente es capaz de actuar contra cualquier tipo de fuego. Obteniendo una respuesta final para esta segunda pregunta, siendo que sí, el buque está más que preparado para contrarrestar cualquier tipo de incendio. ABSTRACT: Throughout this work, one of the most important aspects of any ship, the fire system, will be developed. The ship MT Monte Ulia will be the object of study of this work. The vessel to be studied is a tanker that transports crude oil and its derivatives. We will begin by stating the problem to be addressed. We will formulate this problem in the form of a question; Is the MT Monte Ulia vessel adapted to the regulations regarding the fire-fighting system it has on board? Once this question has been answered, a new one will be asked; Is the MT Monte Ulia ship prepared to fight any type of fire? This second question is more oriented to the subjective plane, where I will try to elaborate, according to my criteria, a well-justified answer. To answer the questions presented, a brief explanation will be given, to put the reader in the answer. Once this is done, all the fire-fighting elements that the ship has will be developed. Both those intended to attack the fire, and those intended to protect the health of the crew. For the development of these elements I, as a bridge student of the MT Monte Ulia, have developed a field work on the ship itself and investigated the manuals of the devices and different sources that have provided me with information on the matter. Once the elements that are on board are known, during the conclusions part, the first question will be answered. For this, the regulations will be taken and a comparison will be made with what was exposed during the development. Concluding that the ship is adapted to the regulations required in all its regulations. Finally, we will try to answer the last question. For this, before giving a global answer, some of the most important rooms of the ship will be analyzed, observing if each one of them is prepared to counteract the appearance of a fire. Once the task has been separated into different rooms, it will conclude with a subjective contribution on whether the ship is globally capable of acting against any type of fire. Obtaining a final answer for this second question, being that yes, the ship is more than prepared to counteract any type of fire. Grado en Ingeniería Náutica y Transporte Marítimo

Orientador: Roy Edward Bruns Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Mestrado

Orientador: Aloisio Jose Antunes Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Os ovos são importantes ingredientes em muitos sistemas de alimentos. Quando batidos, formam uma película que ajuda a incorporação de ar em sistemas de bolos, merengues, suflês etc, fornecendo as características desejáveis de textura e ajudando na aparência desses alimentos. As condições de armazenamento de ovos, como o tempo e a temperatura, são essenciais para garantir a boa qualidade do produto. Durante o armazenamento de ovos em cascas, ocorre uma diminuição na quantidade da proteína ovalbumina, devido à sua conversão para s-ovalbumina, que altera algumas propriedades funcionais das proteínas, como a estabilidade da espuma e gelatinização. Os objetivos deste trabalho foram; - medir e comparar os escores da unidade Haugh de ovos frescos e de ovos armazenados em duas temperaturas (ambiente = 25°C e de refrigeração = 8°C) e três períodos de armazenamento (7, 14 e 21 dias); - quantificar os teores de s-ovalbíimina nas claras de ovos frescos e nas claras de ovos armazenados; e - determinar possíveis modificações na solubilidade, na gelatinização e na estabilidade da espuma das proteínas da clara do ovo durante o armazenamento de ovos a diferentes temperaturas. Tanto o escore da unidade Haugh como a altura do albúraem diminuíram consideravelmente com o armazenamento a temperatura ambiente. No ambiente refrigerado, não houve diferença significativa entre os períodos de armazenamento, mas todos foram menores do que o de ovos frescos. O peso dos ovos não variou significativamente durante o período de armazen amento, independentemente da temperatura. O pH das claras de ovos frescos foi menor do que o das claras de ovos armazenados, independentemente do período de armazenamento. O pH correlacionou-se nas duas temperaturas com a unidade Haugh, com a solubilidade e cora a estabilidade da espuma, sendo que no primeiro caso as correlações foram negativas, e nos demais elas foram positivas. Apresentou, também, na temperatura ambiente uma alta correlação positiva com a percentagem de s-ovalbumína obtida nestas claras, enquanto que na temperatura de refrigeração não houve correlação com o pH. Já com a dureza do gel, a correlação do pH foi positiva e estatisticamente significativa apenas na temperatura de refrigeração. O teor de s-ovaíbumina da clara do ovo aumentou consideravelmente com o tempo de armazenamento a temperatura ambiente. No ambiente refrigerado, não houve diferença estatisticamente significativa em seu teor após armazenamento por sete dias, diferentemente do que ocorreu com catorze e vinte e um dias, quando os teores de s-ovalbumina foram iguais, mas superiores aos dos ovos frescos e aqueles armazenados por uma semana. A solubilidade das proteínas da clara de ovos frescos foi menor do que a dos ovos armazenados por diferentes períodos, nas diferentes temperaturas, mas com efeito mais acentuado na temperatura ambiente. A estabilidade da espuma expressa pelo volume de líquido drenado, diminuiu em função do aumento do período de armazenamento, independentemente da temperatura, porém com maior efeito na temperatura ambiente. Ovos com 7 dias de armazenamento a temperatura ambiente apresentaram uma maior rigidez em relação a ovos frescos. Na temperatura de refrigeração, não houve efeito do tempo de armazenamento na dureza dos géis. Abstract: Eggs are important ingredients in many food systems. When beaten, it creates an elastic film, incorporating the air needed for leavening in angel cakes, meringues, soufflés etc., furnishing desirable texture and improving food appearance. Egg storage conditions are essential to guarantee its best quality, and time and temperature are of most importance. During the storage of shelled eggs, the amount of ovalbumin (main protein of egg white) decreases, due to its conversion to a stable form (s-ovalbumin). This process promotes changes in some protein functional properties, as foam, solubility and gelation. The objectives of this work were: - to measure and compare Haugh unit scores of eggs stored at room (25°C) and cold room temperature (8"C), under three storage periods (7, 14 and 21 days); - to quantify s-ovalbumin contents in fresh and stored eggs; - to evaluate the changes in egg white protein solubility, gelation and foam stability, as a consequence of storage time and temperature. Haugh unit (HU) scores and albumen height decreased significantly after storage in room temperature. Under cold room temperature, however, no significant differences were observed between the storage periods, but their values were lower than for fresh eggs. Egg weight did not vary during storage, independently of temperature. The fresh egg white pH was lower than those from the stored eggs. At both temperatures, the pH was negatively correlated to HU and solubility, and positively correlated to albumen height and foam stability. At room temperature, a high positive correlation was also observed for pH and percentage of s-ovalbumin. The correlation for pH and gel hardness, however, was positive and statistically significant only in cold room. The contents of s-ovalbumin increased after storage at room temperature. At cold room temperature, no differences were observed after 7 days, but for 14 and 21 days s-ovalbumin contents were higher than in fresh and 7-d stored eggs. Egg white protein solubilities were higher in stored eggs for both temperatures and for the three periods, but the effect was more pronounced under room temperature. Foam stability, obtained after drainage from the foam in a given time, decreased with the number of storage days, mainly at room temperature. 7-d stored eggs at room temperature showed high rigidity when compared to fresh eggs. At cold temperatures, however, no effects of storage rime were found in gel hardness. Mestrado Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Herbert G. Wirth Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Partindo-se da hipótese de que o tensoativo aniônico, e não iônico quando presentes em urna solução produzem sistemas sinergísticos quanto à formação de espuma, buscou-se: - Caracterizar estes sistemas e quantificá-los. - Submetê-los ao processo de separação por fracionamento em fase espuma - Sugerir o comportamento do sistema na adsorção líquido-gás tentando-se determinar a relação entre o excesso de concentração superficial e a sua concentração volumétrica Abstract: The hypothesis of synergistic effects in terms of foam formation and stability of anionic and monionic surfactants in aqueous solutions was tested. Considerations are given to - Characterization and quantification of surface properties of these systems. - Application of a foam fractionation process to the system at different concentrations. The behavior of the system during liquid-gas adsorption is suggested and a relationship between excess of surface concentration and its bulk concentration is proposed Mestrado Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Gustavo Doubek Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: O aumento da liberação de quantidades significativas dos gases do efeito estufa, principalmente do dióxido de carbono tem acelerado os efeitos das mudanças climáticas. De modo geral, os combustíveis fósseis e seus derivados são as principais fontes energéticas mundiais que contribuem diretamente com esta realidade. A principal alternativa para a redução do efeito estufa seria o investimento em fontes alternativas de energia, equipamentos de armazenamento de energia e veículos elétricos. O desenvolvimento de veículos elétricos está associado ao desenvolvimento das baterias, quanto maior a capacidade de armazenamento de energia das baterias, maior a quilometragem alcançada pelo o carro elétrico. Desta forma, as baterias de Li-O2 são consideradas promessas para o desenvolvimento dos carros elétricos, pois apresentam uma densidade de energia 2-3 vezes maior do que as baterias Li- íon e, além disso, este valor é comparável a densidade de energia da gasolina. Muitos são os desafios relacionados ao desenvolvimento desta tecnologia, que tem atraído a atenção de empresas e pesquisadores no mundo todo. Esta pesquisa visa à elaboração do eletrodo de óxido de manganês de baixo custo depositado sobre a espuma de níquel e o estudo de variáveis de construção, como velocidade e intervalo de varredura e tempo de eletrodeposição no desempenho da célula de Li-O2. A eletrodeposição ocorreu por meio da combinação de duas técnicas eletroquímicas, voltametria cíclica seguida de potencial constante, com a presença ou não de agitação do banho eletrolítico. Desta combinação surgiram grupos de eletrodos distintos os quais foram submetidos aos testes de ciclagem na célula de Li-O2 nas condições de pressão de 1,5 atm, temperatura ambiente, e na faixa de potencial 2,2 ¿ 4 V, alterando a corrente em 20 e 50 µA. Foram utilizadas duas espumas de Ni, ES1 e ES2, com diferentes porosidades. Contudo esta mudança na utilização das espumas prejudicou o desempenho do sistema, e a capacidade máxima atingida pelo sistema de Li-O2, empregando ES2 foi de 38 mAh/gc, enquanto que ao utilizar ES1 o sistema conseguiu atingir 233,4 mAh/gc, valor este superior ao reportado para as baterias de Li-ion tradicionais Abstract: The increasing release of significant amounts of greenhouse gases, mainly carbon dioxide has been accelerating the effects of climate change. Generally, fossil fuels and their derivatives are the main energy sources worldwide contributing directly to this reality. The principal alternative to reducing the greenhouse effect would be the investment in alternative energy sources, energy storage equipment and electric vehicles. The development of electric cars is associated with the development of batteries, the greater the energy storage capacity of the batteries, the greater the range achieved by the electric car. In this scenario, Li-O2 batteries is an interesting alternative for the development of electric cars, as they offer an energy density 2-3 times higher than Li-ion batteries, reaching a value comparable to the energy density of gasoline. There are many challenges related to the development of this technology, which has attracted the attention of companies and researchers worldwide. The aim of this study is the elaboration of the low-cost manganese oxide electrode deposited on the nickel foam and the study of construction variables such as speed and scanning interval and time of electrodeposition in the performance of the Li-O2 cell. The electrodeposition process combined two electrochemical techniques, cyclic voltammetry followed by constant potential, with or without stirring of the catalytic bath. From this combination, different groups of electrodes appeared which were submitted to cycling tests in the Li-O2 cell under the pressure conditions, 1.5 atm, at room temperature, and at the potential range of 2.2-4 V, varying only the current density, 20 and 50 ?A. Two niquel foams, ES1 and ES2, with different porosities were used. However, this change in the use of the foam impaired system performance, and the maximum capacity achieved by the Li-O2 system using ES2 was 38 mAh/gc while using the ES1, the system was able to achieve 233, 4 mAh/gc, this value is higher than that reported in traditional Li-ion batteries Mestrado Engenharia Química Mestra em Engenharia Química CAPES 33003017034P-8

Orientador: Antonio Celso Fonseca de Arruda Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Este estudo descreve um método inédito para a obtenção, a partir da polimerização do Metilmetacrilato, de espumas rígidas com poros intercomunicantes . Descreve, também, a sua viabilidade tecnológica na fabricação de moldes porosos para o processo de Colagem de Barbotina sob Pressão. A caracterização das espumas, quanto às propriedades dos meios porosos, foi realizada, com sucesso, definindo-se os parâmetros fundamentais para o controle da : permeabilidade , porosidade e tamanho de poros. As propriedades mecânicas das espumas foram investigadas em formulações contendo duas resinas existentes no mercado e uma obtida experimentalmente. A sensível superioridade do Móludo de Elasticidade das formulações, contendo a resina experimental, comprovou a eficiência da metodologia empregada, principalmente no que se refere à obtenção de altos pesos moleculares e sua influência nas propriedades mecânicas das espumas. A Tomografia Computadorizada foi aplicada, como metodologia de ensaio não destrutivo , na detecção de bolhas internas. A facilidade de interpretação dos resultados permitiu a imediata adequação do processo de obtenção de espumas. Para algumas espumas selecionadas , simulou-se o processo de Colagem de Barbotina sob Pressão, investigando-se a influência da temperatura da barbotina; da pressão de trabalho e da permeabilidade das espumas. Os resultados foram suficientes para validar o processo de Colagem de Barbotina sob Pressão, que apresenta maior rapidez se comparado ao processo convencional Abstract: This study describes an unpublished method to produce rigid foams with connected pores by the emulsion polymerization of the Methylmetacrylate monomer; and its technological feasibility in the manufature of moulds by the Slip Casting under Pressure. The main properties ofthe foams were successfully evaluated for the control of the permeability , the porosity and the pore size. The mechanical properties were evaluated for the compositions of two resins available on market and an experimental resin. The superior values of the Elastic Modulus of the foam made with the experimental resin show the efficiency of the methodology applied, specially for the production ofhigh molecular weight resins, and its influence on the foam's mechanical properties. Computerised Tomography was applied as a nondestructive test to identify internal bubbles; easy and prompt interpretation of the results made it possible to change accordingly. For several selected foams a simulation ofthe process of Slip Casting under Pressure was run; and the influence ofthe slip temperature, pressure and the foam permeability were analysed. The results, alone were sufficient to validate the process of Slip Casting under Pressure, characterised by a higher velocity than that of the traditional process Doutorado Materiais e Processos Doutor em Engenharia Mecânica

In the search for alternatives to materials such as expanded polystyrene, interest in the development of packaging derived from starch has grown, which represent challenges from a technological point of view due to the weaknesses they may present. Against this, the inclusion of raw materials such as flours can contribute to increasing its properties. Due to this, the aim of this study was to obtain an expanded material from starch and cassava flour by single screw extrusion. Two experimental designs were made: the first included two factors, cassava flour content and moisture percentage and the second design used two factors, temperature profile and screw speed. According to the main results, the combinations that presented outstanding mechanical properties were mixing with 15% flour and 22% moisture, under process conditions of 100 rpm and 125°C. From this, it was concluded that it was possible to obtain an expanded matrix from a mixture of starch and cassava flour with characteristics of high density, low expansion index and low compressive strength. RESUMEN En marco de la búsqueda de alternativas a materiales como el poliestireno expandido, ha crecido el interés por el desarrollo de empaques derivados de almidón, los cuales representan retos desde el punto de vista tecnológico por las debilidades que pueden presentar. Frente a esto, la inclusión de materias primas como harinas puede contribuir a incrementar sus propiedades. Debido a esto, se planteó como objetivo la obtención de un material expandido a partir de almidón y harina de yuca por extrusión de tornillo simple. Para esto, se realizaron dos diseños experimentales: el primero incluyó dos factores, el contenido de harina de yuca y el porcentaje de humedad y el segundo diseño utilizó dos factores, el perfil de temperatura y la velocidad del tornillo. De acuerdo con los principales resultados, las combinaciones que presentaron propiedades mecánicas sobresalientes fueron la mezcla con 15% de harina y 22% de humedad, en condiciones de proceso de 100 rpm y 125°C. A partir de esto, se concluyó que fue posible obtener una matriz expandida a partir de mezcla de almidón y harina de yuca con características de alta densidad, bajo índice de expansión y baja resistencia a la compresión. RESUMO Na busca de alternativas a materiais como o poliestireno expandido, aumentou o interesse no desenvolvimento de embalagens derivadas de amido, o que representa desafios do ponto de vista tecnológico devido às fragilidades que podem apresentar. Contra isso, a inclusão de matérias-primas como farinhas pode contribuir para o aumento de suas propriedades. Devido a isso, o objetivo era obter um material expandido a partir de amido e farinha de mandioca por extrusão com um único parafuso. Foram realizados dois delineamentos experimentais: o primeiro, com dois fatores, o teor de farinha de mandioca e a porcentagem de umidade, eo segundo, dois fatores, perfil de temperatura e velocidade do parafuso. De acordo com os principais resultados, as combinações que apresentaram excelentes propriedades mecânicas foram misturadas com 15% de farinha e 22% de umidade, sob condições de processo de 100 rpm e 125°C. A partir disso, concluiu-se que era possível obter uma matriz expandida a partir de uma mistura de amido e farinha de mandioca com características de alta densidade, baixo índice de expansão e baixa resistência à compressão.

Orientadores: Maria Helena Andrade Santana, Reinaldo Gaspar Bastos Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Neste trabalho estudou-se a produção de ácido hialurônico por cultivo em estado sólido de Streptococcus zooepidemicus em colunas de leito fixo utilizando espuma de poliuretano (EPU) como suporte inerte. Em um primeiro momento, ensaios preliminares foram desenvolvidos visando um melhor conhecimento do sistema. Constatou-se que este não apresentava robustez suficiente para a otimização e escalonamento do processo. Tendo em vista tais aspectos, foi desenvolvido um novo sistema de leito fixo, o CAS-SSF (central aeration system to solid state cultivation), que direciona o fluxo de ar diretamente no interior do leito, aumentando a eficiência na distribuição de oxigênio. Um delineamento composto central rotacional (DCCR) foi desenvolvido para a concentração inicial de glicose (CIG) e aeração (Aer) objetivando a otimização para essas duas variáveis. Entretanto não foi possível estabelecer um modelo estatístico que se ajustasse satisfatoriamente aos dados experimentais, impossibilitando a análise da superfície de resposta para as variáveis em questão. Contudo, avaliando-se a CIG, pode-se observar que, dentre as condições estudadas, a concentração inicial de 15g.L-1 apresentou maior rendimento de AH por massa de substrato, sendo este de 0,24 g de AH por g de glicose consumida. Se avaliado o comportamento do sistema ao longo de 12 ensaios sequências, fazendo o reuso do suporte nos cultivos, pode-se observar que a EPU manteve constante as propriedades do leito quanto ao tamanho médio dos poros e área superficial. Os valores obtidos ao longo dos ensaios não apresentaram diferença significativa ao nível de 5%, obtendo-se uma produção média de 1,24 mg de AH por grama de EPU Abstract: In this work we studied the production of hyaluronic acid by solid state cultivation of Streptococcus zooepidemicus in packed bed columns using polyurethane foam (PUF) as inert support. At first, preliminary experiment were conducted to better understanding of the system. It was verified that the system, initially employed did not have enough reliability of results for optimization and scheduling process. In view of these aspects were carried out modifications and developed a new system of packed bed, the CAS-SSC (Central Aeration System to Solid State Cultivation), to directly flow air into the bed, increasing the efficiency of oxygen distribution. A central composite rotational design (CCRD) was developed for the initial glucose concentration (IGC) and aeration (Aer) aiming the optimization for these two variables. However it was not possible to establish a statistical model that satisfactorily fits the experimental data, precluding the analysis of response surface for the variables in question. However, evaluating the IGC, among the conditions studied, the initial concentration of 15g.L-1 showed the highest AH yield per mass of substrate, 0.24 g of HA per g of glucose consumed. When we observe the system behavior over a sequence of 12 tests, reusing the support over the cultivations, the EPU kept constant the bed properties average pore size and surface area. The values obtained during the tests showed no significant difference at 5% level, giving an average production of 1.24 mg of HA per gram of EPU Mestrado Desenvolvimento de Processos Biotecnológicos Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Helena Robert Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Este trabalho teve como objetivo estudar o processo de produção de esponjas metalicas por tixoconformacao em pré-formas removiveis e caracterizacao mecanico-metalurgica do produto, visando a compreensão da influencia de parametros de processo nas suas caracteristicas estruturais e propriedades. A liga empregada, AA2011, foi infiltrada sobre pre-formas de particulas de NaCl de granulometrias distintas, sinterizadas ou soltas. As esponjas metalicas produzidas foram caracterizadas quanto a sua arquitetura, propriedades fisicas (densidade real e relativa, condutividade e difusividade termicas) e mecanicas (tensão de compressão, modulo de Young, tensão no plato, deformação e energia de impacto absorvida); foi analisada a influencia do tipo de pre-forma utilizada para produção das esponjas, nestas caracteristicas e propriedades. Os resultados mostraram boa reprodutibilidade do processo, principalmente quando da utilização de pre-formas de partículas medias e grosseiras nao sinterizadas. A densidade da esponja e a espessura da parede celular apresentam tendencia a aumentar com o aumento das dimensões das celulas produzidas em preformas de particulas mais grosseiras. Todas as amostras produzidas apresentaram condutividade termica da ordem de 10x inferior e difusividade termica da ordem de 4x superior as do metal maciço. O comportamento das esponjas em compressão estatica ou dinamica se mostrou tipico de materiais celulares, com reduzidos valores de modulo de Young e de tensão de compressão, grande plato de deformação plástica sem acréscimo de tensão, e elevados valores de deformação total e energia absorvida no impacto Abstract: The aim of this work was the analysis of the thixoforming process to produce metallic sponges and the mechanical and metallurgical characterization of the product, searching for better understanding the influence of processing parameters in the material structural characteristics and properties. The aluminium alloy AA2011 was infiltrated in the semi-solid state into performs of NaCl particles with different sizes and in sintered and non sintered conditions. Cellular products were characterized concerning internal architecture, physical properties (actual and relative densities, thermal conductivity and diffusivity) and mechanical properties (Young's modulus, compressive strength, plateau stress and absorbed impact energy); it was analyzed the influence of processing parameters on the properties and characteristics of the produced sponges. Results showed good reproducibility of the process, mainly when medium and coarse non sintered space holder particles were employed. Density of the product as well as cell wall thickness increases as space holder particles sizes increase. All the sponges produced showed low thermal conductivity (~10x inferior compared to the bulk material) and high thermal diffusivity (~3x superior compared to the bulk alloy). Results of static and dynamic compression tests showed typical cellular material behaviour in all cases, presenting low values for Young's modulus and compressive strength, a well defined plateau of plastic deformation, high plastic deformation and high capacity of energy absorption in impact events Mestrado Materiais e Processos de Fabricação Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Flávio Luís Schdmit Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O Brasil vem se destacando como grande mercado produtor e consumidor de cerveja no cenário mundial, o que mostra a importância de se desenvolver novas tecnologias cervejeiras, buscando melhoria da qualidade do produto. Esta pesquisa teve como objetivo estudar a estabilidade da espuma da cerveja "mainstream" mediante a adição de hidrocolóides não convencionais após o processo de filtragem. Doze hidrocolóides dentre os grupos pectina, xantana, gelana, carragena, carboximetil celulosa e locusta foram comparados com o alginato de propilenglicol (APG), atualmente utilizado na indústria brasileira. Foi utilizada uma cerveja lager tipo Pilsen elaborada sem aditivos espumantes previamente desgaseificada a 8ºC com injeção de hélio a 50 KPa adaptado de um equipamento Shimadzu® DGU-2A. Primeiramente descartaram-se os hidrocolóides que não se dissolveram corretamente na cerveja nas concentrações de 0,01g/L a 1g/L. Posteriormente, realizou-se uma análise de viscosidade das misturas dos hidrocolóides selecionados, em água e com cerveja, para avaliar diferenças significativas entre os mesmos nas concentrações testadas (0,01 a 0,1 g/L). Em seguida se avaliou a capacidade espumante, mediante um teste de agitação das cervejas com os hidrocolóides nas concentrações de 0,01 a 1g/L, baseado no procedimento descrito por Knapp e Bamforth (2002), as quais foram comparadas com o APG. Finalmente, as cervejas foram misturadas com os diferentes hidrocolóides em concentrações de 0,5 g/L, e submetidas novamente a um teste de estabilidade de espuma na presença de lipídeos (ácido palmítico, ácido oléico e ácido linoléico) em concentrações de 1mg/L. Foram pré-selecionados os hidrocolóides KIMILOID BF (APG), Genu GUM RL 200-Z; Genu Pectin 106-HV e Genu Pectin 121 Slow Set. Em relação à viscosidade, nenhum hidrocolóide diferiu significativamente (p

Los hifomicetos acuáticos son hongos microscópicos que han sido poco estudiados en ríos tropicales y que cumplen un importante papel en la descomposición de la materia orgánica vegetal en los ecosistemas lóticos. El objetivo de este trabajo fue determinar los hifomicetos acuáticos presentes en la parte media del río Gaira (norte de Colombia). Se analizaron muestras cualitativas de espuma del río y de hojas de tres especies vegetales nativas dominantes en el área de estudio (Ficus tonduzii, Zygia longifolia y Clusia multiflora) almacenadas en el lecho del río. Se identificaron diez géneros que incluían cuatro especies: Diplocladiella scalaroides, Heliscus submersus, Alatospora acuminata y Flabellospora crassa. En la parte media del río Gaira se registraron por primera vez los géneros Diplocladiella, Triscelophorus, Actinospora, Lemonniera, Alatospora, Flabellospora y Heliscus. El estudio evidenció la gran diversidad de hifomicetos acuáticos de la Sierra Nevada de Santa Marta. Aquatic hyphomycetes are microscopic fungi that have been poorly studied in tropical rivers. These fungi play an important role in the decomposition of vegetable matter within lotic ecosystems. The objective of this work was to identify the aquatic hyphomycetes of the middle section of the Gaira River (northern Colombia). We analyzed qualitative samples of the river foam and submerged leaves from three dominant native plant species of the study area (Ficus tonduzii, Zygia longifolia, and Clusia multiflora). Ten genera and four species were identified: Diplocladiella scalaroides, Heliscus submersus, Alatospora acuminate, and Flabellospora crassa. This is the first record of the genera Diplocladiella, Triscelophorus, Actinospora, Lemonniera, Alatospora, Flabellospora, and Heliscus in the Gaira River. Our results showed the lack of sampling effort for this biological group in the middle part of the Gaira River in the Sierra Nevada de Santa Marta.

Orientador: Maria Helena Robert Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Este trabalho tem como objetivo desenvolver um método alternativo para a fabricação de espumas metálicas pela reciclagem de cavacos de Al e a caracterização mecânico-metalúrgica do produto obtido. O processo investigado envolve a espumagem de compactados de misturas de cavacos e pó de agente espumante, com a espumagem ocorrendo na liga em estado semi-sólido tixotrópico. Foram fabricados precursores espumáveis pela mistura de cavacos da liga de Al AA356, com duas distintas granulometrias, a 1,5wt% do agente espumante TiH2 e posterior compressão também em duas distintas condições: compressão simples a frio e compressão dupla, a frio e a quente. Os elementos precursores foram aquecidos, sofrendo espumagem em estado semi-sólido, pela dissociação do agente espumante formando gás H2 no interior do metal. As espumas metálicas produzidas foram analisadas quanto à sua qualidade interna, arquitetura celular (dimensões, geometria de poros, espessura de paredes metálicas), propriedades físicas (densidade, teor de porosidade, condutividade e difusividade térmicas) e mecânicas em compressão semi-estática. O comportamento mecânico em compressão e o comportamento térmico das espumas produzidas foram também estimados teoricamente utilizando modelos da literatura. Os resultados obtidos mostraram que o processo proposto é eficaz para a produção de espumas de boa qualidade. Os melhores resultados são obtidos com o emprego de compactação dupla e espumagem direcional do precursor. Não foi possível observar influência das dimensões dos cavacos utilizados, na faixa de tamanhos empregada, nas características e propriedades das espumas produzidas. O comportamento das espumas metálicas sob compressão semi-estática demonstrou a formação de um platô de deformação plástica ascendente, o que indica uma grande capacidade de absorção de energia mecânica; todas as amostras apresentaram condutividade térmica bastante inferior e difusividade superior à do metal maciço, representando boas propriedades isolantes térmicas. Os valores de propriedades mecânicas estimadas teoricamente diferem dos obtidos experimentalmente, indicando necessidade de cuidado no emprego destes modelos Abstract: This work aims to develop an alternative method for manufacturing metal foams by Al alloy machined chips recycling and mechanical and metallurgical characterization of the product. The process investigated involves foaming a compressed mixture of Al chips and foaming agent powder, with foaming occurring with the alloy in semi-solid thixotropic state. Foamable precursors were manufactured by mixing Al alloy A356 machined chips in two different particle sizes, to 1.5 wt% of the foaming agent TiH2 and its posterior compression also in two distinct conditions: simple cold compression and double compression, cold and hot. The precursors were heated, being foamed in semisolid state, by dissociation of the foaming agent generationg H2 into the bath. The internal quality, cellular architecture (pore size and geometry, cell wall thickness), physical properties (density, porosity level, thermal conductivity and thermal diffusivity) and mechanical behaviour under semi-static compression were analyzed for the metal foams produced. The mechanical behavior under compression and thermal behavior of the foams produced were also calculated using theorical models from literature. The results showed that the procedure proposed is effective for the production of foams of good quality. The best results are obtained foaming directionaly precursors manufactured by double compression. It was not possible to observe the influence of the dimensions of the machined chips, considering the size range adopted, on the characteristics and properties of the foams produced. The mechanical behavior of metallic foams under semi-static compression showed the formation of a ascendent plateau of plastic deformation, which indicates a great capacity of absorbing mechanical energy; all samples showed significantly lower thermal conductivity and diffusivity compared to the solid metal, what represents good thermal insulation properties. The theorical estimative of the sample's mechanical properties differ from those obtained experimentally, indicating that the matematical models proposed has to be used carefully Mestrado Materiais e Processos de Fabricação Mestre em Engenharia Mecânica

Resumen Los hifomicetos acuáticos son hongos microscópicos que han sido poco estudiados en ríos tropicales y que cumplen un importante papel en la descomposición de la materia orgánica vegetal en los ecosistemas lóticos. El objetivo de este trabajo fue determinar los hifomicetos acuáticos presentes en la parte media del río Gaira (norte de Colombia). Se analizaron muestras cualitativas de espuma del río y de hojas de tres especies vegetales nativas dominantes en el área de estudio (Ficus tonduzii, Zygia longifolia y Clusia multiflora) almacenadas en el lecho del río. Se identificaron diez géneros que incluían cuatro especies: Diplocladiella scalaroides, Heliscus submersus, Alatospora acuminata y Flabellospora crassa. En la parte media del río Gaira se registraron por primera vez los géneros Diplocladiella, Triscelophorus, Actinospora, Lemonniera, Alatospora, Flabellospora y Heliscus. El estudio evidenció la gran diversidad de hifomicetos acuáticos de la Sierra Nevada de Santa Marta. Abstract Aquatic hyphomycetes are microscopic fungi that have been poorly studied in tropical rivers. These fungi play an important role in the decomposition of vegetable matter within lotic ecosystems. The objective of this work was to identify the aquatic hyphomycetes of the middle section of the Gaira River (northern Colombia). We analyzed qualitative samples of the river foam and submerged leaves from three dominant native plant species of the study area (Ficus tonduzii, Zygia longifolia, and Clusia multiflora). Ten genera and four species were identified: Diplocladiella scalaroides, Heliscus submersus, Alatospora acuminate, and Flabellospora crassa. This is the first record of the genera Diplocladiella, Triscelophorus, Actinospora, Lemonniera, Alatospora, Flabellospora, and Heliscus in the Gaira River. Our results showed the lack of sampling effort for this biological group in the middle part of the Gaira River in the Sierra Nevada de Santa Marta.

An expanded matrix was obtained from the simple screw extrusion process using a mixture of starch and cassava flour. Two experimental designs were made: the first design included two factors, cassava flour content and moisture percentage and the second design used two factors, temperature profile and screw speed. The respective combinations of the experimental designs that presented outstanding mechanical properties were the mixture with 15 % flour and 22 % humidity, at process conditions of 100 rpm and 125 °C. Under these conditions, an expanded material was obtained, which, presented a high density, low expansion index and high resistance to compression., Se obtuvo una matriz expandida empleando el proceso de extrusión de tornillo simple, usando una mezcla de almidón y harina de yuca. Se realizaron dos diseños experimentales: el primer diseño incluyó dos factores, el contenido de harina de yuca y el porcentaje de humedad y el segundo diseño utilizó dos factores, el perfil de temperatura y la velocidad del tornillo. Las combinaciones respectivas de los diseños experimentales que presentaron propiedades mecánicas sobresalientes fueron la mezcla con 15% de harina y 22% de humedad, en condiciones de proceso de 100 rpm y 125 °C. En estas condiciones, se obtuvo un material expandido que presentaba una alta densidad, un bajo índice de expansión y una alta resistencia a la compresión., Uma matriz expandida foi obtida a partir do processo simples de extrusão por parafuso, utilizando uma mistura de amido e farinha de mandioca. Foram realizados dois delineamentos experimentais: o primeiro, com dois fatores, o teor de farinha de mandioca e a porcentagem de umidade; o segundo, com dois fatores, perfil de temperatura e velocidade do parafuso. As respectivas combinações dos projetos experimentais que apresentaram excelentes propriedades mecânicas foram a mistura com 15% de farinha e 22% de umidade, em condições de processo de 100 rpm e 125 ° C. Nessas condições, foi obtido um material expandido, que apresentou alta densidade, baixo índice de expansão e alta resistência à compressão.

The application of coatings has been tested as a low cost technique to prolong egg shelf life. The study aimed to evaluate the use of cassava starch or yam coatings with different concentrations of plasticizer (sorbitol) on the eggs quality stored for 21 days at room temperature (25 ºC). Two experiments were carried out in which the design was completely randomized with 4 treatments and 5 replicates of 6 eggs in each treatment. Quality was assessed by weight loss, Haugh units, albumen pH, lipid oxidation and foam properties (durability index and overrun). The data were submitted to analysis of variance and their means were compared by the Dunnett and Student Newman Keuls tests at 5% probability. The presence of cassava or yam starch with 10% and 20% of sorbitol reduced weight loss, decreased Haugh unit and alcalinization of the albumen, keeping the quality close to fresh eggs. However, they did not influence lipid oxidation and foam quality. Thus, the starch coverage, regardless of sorbitol concentration, contributed to the maintenance of egg quality characteristics stored for 21 days at environment temperature (25 ºC). La aplicación de recubrimientos ha sido probada como una técnica de bajo costo para prolongar la vida útil de los huevos. El objetivo de este estudio fue evaluar el uso de cubiertas de almidón de yuca o ñame con diferentes concentraciones de plastificante (sorbitol) en la calidad de los huevos almacenados durante 21 días a temperatura ambiente (25 ºC). Se llevaron a cabo dos experimentos en los cuales el diseño fue completamente al azar con 4 tratamientos y 5 repeticiones de 6 huevos en cada tratamiento. La calidad se evaluó mediante la pérdida de peso, la unidad Haugh, el pH de la clara, la oxidación de los lípidos y la espuma (índice de durabilidad y overrun). Los datos se sometieron a análisis de varianza y sus medias se compararon mediante las pruebas de Dunnett y Student Newman Keuls, con una probabilidad del 5%. La presencia de recobrimiento de almidón de yuca o ñame redujo la pérdida de peso, disminuyó la unidad de Haugh y la alcalinización de la clara, manteniendo la calidad cerca de los huevos frescos. Sin embargo, no influyeron en la oxidación de los lípidos y la calidad de la espuma. Así, los recobrimientos de almidón, independientemente de la concentración de sorbitol, contribuyó al mantenimiento de las características de calidad de los huevos almacenados durante 21 días a temperatura ambiente (25 ºC). A aplicação de coberturas tem sido testada como uma técnica de baixo custo para prolongar a vida útil dos ovos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de coberturas de amido de mandioca ou inhame com diferentes concentrações de plastificante (sorbitol) na qualidade dos ovos armazenados por 21 dias em temperatura ambiente (25 ºC). Foram realizados dois experimentos nos quais o delineamento foi inteiramente casualizado com 4 tratamentos e 5 repetições de 6 ovos em cada tratamento. A qualidade foi avaliada pela perda de peso, unidade Haugh, pH do albúmen, oxidação lipídica e propriedades da espuma (índice de durabilidade e overrun). Os dados foram submetidos à análise de variância e suas médias foram comparadas pelos testes de Dunnett e Student Newman Keuls, a 5% de probabilidade. A presença da cobertura de amido de mandioca ou inhame reduziu a perda de peso, diminuiu a unidade de Haugh e a alcalinização do albume, mantendo a qualidade próxima aos ovos frescos. No entanto, elas não influenciaram a oxidação lipídica e a qualidade da espuma. Assim, a cobertura de amido, independentemente da concentração de sorbitol, contribuiu para a manutenção das características da qualidade dos ovos armazenados por 21 dias em temperatura ambiente (25 ºC).

A aplicação de coberturas tem sido testada como uma técnica de baixo custo para prolongar a vida útil dos ovos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de coberturas de amido de mandioca ou inhame com diferentes concentrações de plastificante (sorbitol) na qualidade dos ovos armazenados por 21 dias em temperatura ambiente (25 ºC). Foram realizados dois experimentos nos quais o delineamento foi inteiramente casualizado com 4 tratamentos e 5 repetições de 6 ovos em cada tratamento. A qualidade foi avaliada pela perda de peso, unidade Haugh, pH do albúmen, oxidação lipídica e propriedades da espuma (índice de durabilidade e overrun). Os dados foram submetidos à análise de variância e suas médias foram comparadas pelos testes de Dunnett e Student Newman Keuls, a 5% de probabilidade. A presença da cobertura de amido de mandioca ou inhame reduziu a perda de peso, diminuiu a unidade de Haugh e a alcalinização do albume, mantendo a qualidade próxima aos ovos frescos. No entanto, elas não influenciaram a oxidação lipídica e a qualidade da espuma. Assim, a cobertura de amido, independentemente da concentração de sorbitol, contribuiu para a manutenção das características da qualidade dos ovos armazenados por 21 dias em temperatura ambiente (25 ºC).

Porous alkali activated materials (AAM), can be obtained from waste glass powder and slag mixtures by alkali activation with NaOH solution. To obtain an adequate porous microstructure, the hardened AAM pastes were thermally treated at temperatures ranging between 900°C and 1000°C, for 60 or 30 minutes. Due to the intumescent behaviour specific for this type of materials, an important increase of the volume and porosity occurs during the thermal treatment. The partial substitution of waste glass powder with slag, determines the increase of compressive strength assessed before (up to 37 MPa) and after (around 10 MPa) thermal treatment; the increase of slag dosage also determines the increase of the activation temperature of the intumescent process (above 950°C). The high porosity and the specific microstructure (closed pores with various shapes and sizes) of these materials recommend them to be utilised as thermal and acoustical insulation materials., Los materiales activados alcalinamente porosos (AAM) se pueden obtener a base de polvo de residuos de vidrio y mezclas de escoria mediante activación alcalina con una solución de hidróxido de sodio (NaOH). Para obtener una microestructura porosa adecuada, las pastas de AAM endurecidas se trataron térmicamente a temperaturas que oscilan entre 900°C y 1000°C durante 60 o 30 minutos. Debido al comportamiento intumescente específico de este tipo de material, se produce un aumento significativo en el volumen y la porosidad durante el tratamiento térmico. La sustitución parcial del polvo de residuos de vidrio por escoria conlleva un aumento en las resistencias a compresión previamente evaluadas (hasta 37 MPa) y después (aproximadamente 10 MPa) del tratamiento térmico; el aumento de la dosis de escoria también determina el aumento de la temperatura de activación del proceso intumescente (por encima de 950°C). La alta porosidad y la microestructura específica de estos materiales recomiendan que se utilicen como materiales de aislamiento térmico y acústico.

CNPq A poluição por derramamento de contaminantes em mares, rios, lagos pela indústria química e transporte leva a um grave problema ambiental. Para tentar solucionar esse problema, avanço dos materiais hidrofóbicos e oleofílicos a partir de materiais sustentáveis e recursos renováveis é de grande atenção comercial e acadêmica para adsorção e separação de óleo/água. O objetivo desse trabalho foi desenvolver e caracterizar biocompósitos de poliuretano a base de óleo de mamona reforçados com resíduos de bagaço de malte e/ou acerola para adsorção/separação de diversos óleos/solventes orgânicos. Os resíduos foram pré-tratados, secos em estufa a 60°C e peneiradas em peneiras de Tyler 60 e 16. Foram utilizados nos experimentos de adsorção óleo de motor, diesel S10 e S500, querosene, acetato de etila, clorofórmio e diclorometano. Os biocompósitos foram obtidos pela mistura em massa, do poliol com o pré-polímero (1:1) e reforçados nas proporções de 5, 10, 15 e 20% m/m com os resíduos, durante 30 segundos. Os materiais desenvolvidos foram caracterizados pelas técnicas de espectroscopia de infravermelho (IR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), ângulo de contato (AC) e densidade específica (DE). A capacidade de adsorção da espuma e biocompósitos foram avaliados em função do teor de resíduo de 5 a 20%, em 60 minutos em um sistema estático. A cinética de adsorção dos biocompósitos foram avaliados de 5 a 180 minutos em um sistema estático e heterogêneo. Para representar os dados experimentais foram avaliados os modelos de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem. Para avaliar a capacidade de reutilização e recuperabilidade de contaminantes foram aplicados métodos de reciclo nos biocompósitos. O método para recuperação contínua de contaminantes em soluções aquosas consistiu em experimentos de remoção por sucção adaptado ao dispositivo de coleta de óleo por bombeamento à vácuo. A durabilidade da espuma e biocompósitos foram avaliadas através de simulações em ambientes ácidos, salinos, alcalinos e com irradiação UV. A superfície dos biocompósitos evidenciaram que são hidrofóbicas com ângulos de contato de água e óleo em torno de ≈114-144°. Os resultados de adsorção foram ≈33 vezes o seu próprio peso e demonstraram que a adição dos resíduos aumentou a capacidade de adsorção e com o decorrer do tempo de contato comprovado pelas modelagens cinéticas. Foi verificada a eficiência na separação de óleo/água em sistema de sucção a vácuo em até 80 segundos. Os experimentos em ambientes complexos mostraram boa estabilidade. Diante dos resultados foi verificado que a melhor composição para adsorver óleos/solventes orgânicos em água foi o biocompósito com 20% de resíduo de acerola e poderá ser utilizado na indústria química e de petróleo em acidentes marítimos. Este biocompósito é o primeiro protótipo a ser utilizado com resíduos de bagaço de malte e acerola tornando-se referência para trabalhos futuros. Pollution from spill contaminants into seas, rivers, lakes by the chemical industry and transportation leads to a serious environmental problem. To try to solve this problem, advancement of hydrophobic and oleophilic materials from sustainable materials and renewable resources is of great commercial and academic attention for oil/water adsorption and separation. The objective of this work was to develop and characterize castor oil-based polyurethane biocomposites reinforced with malt and/or acerola residues for adsorption/eparation of various organic oils / solvents. The residues were pretreated, oven dried at 60°C and sieved in Tyler 60 and 16 screens. Engine oil, S10 and S500 diesel, kerosene, ethyl acetate, chloroform and dichloromethane were used in the adsorption experiments. The biocomposites were obtained by mass mixing the polyol with the prepolymer (1:1) and reinforced in the proportions of 5, 10, 15 and 20% w/w with the residues for 30 seconds. The developed materials were characterized by infrared spectroscopy (IR), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), contact angle (AC) and specific density (DE) techniques. The adsorption capacity of the foam and biocomposites were evaluated according to the residue content of 5 to 20% in 60 minutes in a static system. The adsorption kinetics of biocomposites were evaluated from 5 to 180 minutes in a static and heterogeneous system. To represent the experimental data, the pseudo-first order and pseudo-second order models were evaluated. To evaluate the reusability and recoverability of contaminants, recycling methods were applied to biocomposites. The method for continuous recovery of contaminants in aqueous solutions consisted of suction removal experiments adapted to the vacuum pumping oil collection device. The durability of the foam and biocomposites were evaluated by simulations in acid, saline, alkaline and UV irradiation environments. The surface of the biocomposites showed that they are hydrophobic with water and oil contact angles around ≈114-144°. The adsorption results were ≈33 times its own weight and showed that the addition of the residues increased the adsorption capacity and over the contact time proven by the kinetic modeling. The efficiency of oil / water separation in vacuum suction system was verified within 80 seconds. Experiments in complex environments showed good stability. Given the results it was found that the best composition for adsorbing organic oils/solvents in water was biocomposite with 20% acerola residue and could be used in the chemical and petroleum industry in marine accidents. This biocomposite is the first prototype to be used with malt and acerola bagasse residues, becoming a reference for future work.

Resumo Neste trabalho foram desenvolvidas espumas flexíveis de poliuretano com a adição de celulose de Pinus nas concentrações de 0,5; 1 e 2% (m/m). A celulose foi submetida ao processo de fibrilação mecânica e posterior secagem por aspersão (spray dry) sendo caracterizada quanto a sua morfologia por MEV e MET. As espumas foram produzidas pelo método de batelada (one-shot) com a adição e mistura da fibra junto ao poliol. As espumas foram caracterizadas por MEV, densidade aparente e resistência à compressão. Os principais resultados indicam que a fibrilação mecânica promove a obtenção de fibras em escala nanométrica, porém durante a secagem, ocorre aglomeração ocasionando aumento para escala micrométrica. As propriedades mecânicas da espuma obtiveram acréscimos de 40 e 50% na resistência à compressão com a adição de 0,5 e 1% de celulose, respectivamente, evidenciando seu potencial como aditivo alternativo para o desenvolvimento de espumas de poliuretano. Abstract In this work, flexible polyurethane foams were developed with the addition of Pinus cellulose at concentrations of 0.5; 1 and 2 wt%. The cellulose was subjected to mechanical fibrillation process and subsequent dried by spray dry process. It was characterized morphologically by SEM and TEM. The foams were produced by one-shot method by adding and mixing the fiber with the polyol. The foams were characterized by SEM, apparent density and compression strength. The main results indicate that the mechanical fibrillation promotes the obtainment of nanoscale fibers, but during the drying process, agglomeration occurs causing an increase reaching the micrometer scale. The mechanical properties of the foam increased by 40 and 50% in compressive strength with the addition of 0.5% and 1% of cellulose, respectively, showing its potential as an alternative additive for the development of polyurethane foams.

Aminophosphonated polyols with flame retardant properties are synthesized by ring opening polymerization using diethyl-N,N-bis(2-hydroxyethyl) aminomethyl phosphonate (Fyrol-6) as initiator. The influence of the catalyst type and its concentration on the polymerization rate are studied. The catalyst system formed by potassium methoxide (MeOK) in DMSO as a solvent presents the highest polymerization rate and allows reducing the polydispersity. The thermal resistance of the synthesized polyols is confirmed by the char residues formation. Finally, PU foams are synthesized containing up to a 50 pph of PFyCs[1:1], preserving good cellular structure up to a 25 pph content and improving the fire resistance by increasing the char residue from 7.79 to 22.13 wt % and decreasing the PHRR and the smoke production according to TGA and cone calorimeter tests, respectively, Los polioles aminofosfonados con propiedades ignífugas se sintetizan mediante polimerización con apertura de anillo utilizando dietil-N,N-bis(2-hidroxietil)aminometilfosfonato (Fyrol-6) como iniciador. Se estudia la influencia del tipo de catalizador y su concentración en la velocidad de polimerización. El sistema catalizador formado por metóxido de potasio (MeOK) en DMSO como solvente presenta la mayor tasa de polimerización y permite reducir la polidispersidad. La resistencia térmica de los polioles sintetizados se confirma por la formación de residuos de carbón. Finalmente, se sintetizan espumas de PU que contienen hasta 50 pph de PFyCs[1:1], conservan una buena estructura celular hasta un contenido de 25 pph y mejoran la resistencia al fuego al aumentar el residuo carbonizado de 7,79 a 22,13 % en peso y disminuir el PHRR y la producción de humo según TGA y pruebas de calorímetro de cono, respectivamente

A indústria de alimentos está em constante evolução em resposta às necessidades do mercado consumidor. A produção de alimentos seguros e de melhor qualidade torna necessária a busca por tecnologias que preservem as qualidades sensoriais e nutricionais dos alimentos processados sem prejudicar suas propriedades organolépticas. A tecnologia do ultrassom possui uma abordagem segura e sua aplicação pode alterar a estrutura das proteínas modificando suas propriedades tecnológicas, este processo pode resultar em maior rendimento e redução de custos para a indústria. A proteína isolada de soja (PIS) é amplamente utilizada como ingrediente alimentar devido ao seu potencial para substituir proteínas de custo mais elevado e manter as características do produto. Conhecer suas propriedades tecnológicas é importante para analisar sua possível utilização pela indústria. O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades tecnológicas da PIS, comercializada como aditivo alimentar para a indústria de produtos cárneos, quando submetida ao tratamento de ultrassônico de 35 kHz em diferentes amplitudes, tempos de exposição, temperaturas e concentrações. Para avaliar a influência do ultrassom montou-se um planejamento experimental utilizando a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) por meio do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Avaliou-se a umidade, o pH, o potencial de oxidação-redução, a capacidade de retenção e água (CRA), a capacidade de retenção de gordura (CRG), a atividade emulsificante (AE), a estabilidade da emulsão (EE), a capacidade espumante (CE) e a atividade antioxidante (AA) da proteína. As análises de umidade, pH e AE apresentaram interações significativas entre as variáveis independentes de concentração, temperatura e amplitude. Os resultados de CRA e CRG foram inferiores aos resultados da amostra controle, porém nas análises de AE e EE foram obtidos resultados superiores aos da amostra controle que sugerem efeitos positivos da aplicação do US de alta intensidade. A indústria de alimentos está em constante evolução em resposta às necessidades do mercado consumidor. A produção de alimentos seguros e de melhor qualidade torna necessária a busca por tecnologias que preservem as qualidades sensoriais e nutricionais dos alimentos processados sem prejudicar suas propriedades organolépticas. A tecnologia do ultrassom possui uma abordagem segura e sua aplicação pode alterar a estrutura das proteínas modificando suas propriedades tecnológicas, este processo pode resultar em maior rendimento e redução de custos para a indústria. A proteína isolada de soja (PIS) é amplamente utilizada como ingrediente alimentar devido ao seu potencial para substituir proteínas de custo mais elevado e manter as características do produto. Conhecer suas propriedades tecnológicas é importante para analisar sua possível utilização pela indústria. O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades tecnológicas da PIS, comercializada como aditivo alimentar para a indústria de produtos cárneos, quando submetida ao tratamento de ultrassônico de 35 kHz em diferentes amplitudes, tempos de exposição, temperaturas e concentrações. Para avaliar a influência do ultrassom montou-se um planejamento experimental utilizando a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) por meio do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Avaliou-se a umidade, o pH, o potencial de oxidação-redução, a capacidade de retenção e água (CRA), a capacidade de retenção de gordura (CRG), a atividade emulsificante (AE), a estabilidade da emulsão (EE), a capacidade espumante (CE) e a atividade antioxidante (AA) da proteína. As análises de umidade, pH e AE apresentaram interações significativas entre as variáveis independentes de concentração, temperatura e amplitude. Os resultados de CRA e CRG foram inferiores aos resultados da amostra controle, porém nas análises de AE e EE foram obtidos resultados superiores aos da amostra controle que sugerem efeitos positivos da aplicação do US de alta intensidade.