Análise dinâmico-mecânica: aplicações em filmes comestíveis

Edible films are thin materials based on biopolymers and food additives. The aim of this work is a review on the application of dynamic mechanical analysis in edible film technology. After a brief review of the linear visco-elasticity theory, a description of some practical aspects related to dynamic mechanical analysis, such as sample fixation and sample dehydration during analysis and types and modes of tests are presented. Thus, the use of temperature scanning analysis for glass transition and for plasticizer-biopolymer compatibility studies and frequency scanning tests, less common in edible film technology, are critically reviewed.

Desidratação e recomendações para a reposição hídrica em crianças fisicamente ativas

OBJETIVO: A prática de exercícios físicos, devido à produção inerente de calor, pode conduzir à desidratação. A maioria dos estudos que abordam os riscos da desidratação e fornecem recomendações de reposição hídrica é direcionada a indivíduos adultos residentes em regiões de clima temperado, porém, em regiões tropicais, pouco é conhecido sobre as necessidades de reposição hídrica em crianças fisicamente ativas. Esta revisão discute as recomendações para esta população e estabelece os riscos da prática esportiva em ambiente de clima tropical. FONTES DE DADOS: Análise sistemática com levantamento da literatura nacional (SciELO) e internacional (Medline) de artigos publicados entre 1972 e 2009, com os seguintes descritores isolados ou em combinação: hidratação, crianças, desidratação e reposição hídrica. Foram selecionados artigos publicados nas línguas portuguesa e inglesa. SÍNTESES DE DADOS: Observou-se que há riscos de desidratação e possível desenvolvimento de um quadro de hipertermia principalmente se as crianças são submetidas a condições climáticas desfavoráveis sem reposição hídrica adequada. O principal fator desencadeante da hipertermia é a menor adaptação das crianças aos extremos de temperatura, em comparação aos adultos, por possuírem área maior de superfície corporal e capacidade menor de termorregulação por evaporação. CONCLUSÕES: Conhecidos os fatores intervenientes da desidratação, a melhor recomendação, perante uma condição climática sabidamente desfavorável, é estabelecer um plano impositivo de hidratação com bebida com sabor e acréscimo de carboidratos e sódio, evitando-se uma perda hídrica significativa, diminuição da performance e, principalmente, com o objetivo de reduzir os riscos à saúde impostos pela hipertermia e desidratação a crianças fisicamente ativas.

Impacto da desidratação na geração de força de atletas de arco e flecha durante competição Indoor e Outdoor

INTRODUÇÃO: O arco e flecha é um esporte estático que requer força e resistência da parte superior do corpo, sendo que a habilidade do arqueiro é definida pela capacidade de atirar a flecha no alvo em um intervalo de tempo com precisão. A contração muscular gerada durante a execução do gesto esportivo propicia o aumento da temperatura corporal, da oxidação de glicose e da sudorese, podendo esta ser potencializada pelas condições climáticas às quais o atleta é exposto. Todos estes fatores alteram a percepção de esforço e a própria geração de força, impondo um estresse negativo à performance. OBJETIVOS: Avaliar e relacionar o estado de hidratação de atletas de arco e flecha com alterações fisiológicas e de força intervenientes no rendimento competitivo. MÉTODOS: Participaram 11 arqueiros em duas competições distintas (indoor e outdoor). Foram mensurados parâmetros relacionados ao estado de hidratação, glicemia, percepção de esforço subjetivo e alteração na força de preensão palmar. RESULTADOS: Os atletas analisados apresentaram alterações significativas nos parâmetros relacionados ao estado hídrico em diferentes dias, provavelmente relacionadas às condições climáticas adversas na competição outdoor (34ºC e 60% URA) em relação à competição indoor (22ºC e 90% URA). O mesmo não foi observado para a glicemia. CONCLUSÃO: Este trabalho é o primeiro a comprovar a relação direta entre fatores climáticos e de rendimento em arqueiros de alto nível durante evento competitivo, assim como a evidenciar quais métodos não invasivos seriam os mais indicados para a avaliação do impacto destas alterações.

Aplicação de indentação instrumentada na caracterização mecânica de poliuretana derivada de óleo de mamona

Neste trabalho são investigadas as propriedades mecânicas de poliuretana derivada do óleo de mamona, utilizando a técnica de indentação instrumentada com penetradores de geometrias piramidal e esférica. Foi analisada a influência da forma do penetrador utilizado nos ensaios de indentação instrumentada para se obter valores das propriedades mecânicas de polímero derivado de óleo de mamona. Os penetradores utilizados são de pontas piramidais dos tipos Berkovich e canto de cubo e esférico de raio igual a 150 μm em um Nanoindenter XP TM com cargas aplicadas entre 1 e 200 mN. As penetrações variam de acordo com o formato do penetrador, sendo maiores para pontas agudas. A dureza e o módulo de elasticidade foram determinados, utilizando o método de Oliver e Pharr. Verificou-se que os valores medidos para a dureza são maiores para penetradores mais agudos. Os valores obtidos com a ponta piramidal Berkovich foram de 0,14 GPa para pequenas penetrações e 0,12 GPa para maiores penetrações. Já os valores obtidos com ponta canto de cubo foram 25 a 30% maiores. Isso está relacionado com os volumes das regiões que apresentam deformações plásticas elevadas, no caso de penetradores agudos comparados com os volumes das regiões que sofrem deformações viscoelásticas. A viscosidade aparente determinada, utilizando penetrador esférico em testes de força aplicada constante, é igual a (22 ± 2) × 10(12) Pa.s.

Caracterização mecânica e térmica da borracha natural formulada e vulcanizada dos clones: GT 1, IAN 873, PB 235 e RRIM 600

Neste trabalho estudou-se o desempenho mecânico e térmico de compostos de borracha natural (Hevea brasiliensis) de 4 diferentes clones (GT 1, IAN 873, PB 235 e RRIM 600) cultivados no Estado de São Paulo, assim como de uma mistura destes clones e de uma borracha comercial, GEB-1. Estas borrachas foram formuladas e vulcanizadas com tempos de 5, 7 e 9 minutos. A caracterização foi realizada por calorimetria exploratória diferencial, termogravimetria, ensaios de resistência à tração, análise dinâmico-mecânica, medidas de dureza Shore A, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia na região do infravermelho. Os resultados permitiram concluir que o tempo de vulcanização e o tipo de clone não influenciaram na temperatura de transição vítrea (Tg) dos compostos. Os valores de Tg obtidos por DMA foram de cerca de -62 °C, e os resultados ensaios de dureza apresentaram valores próximos de 60 para todos os compostos estudados. Os ensaios de resistência à tração mostraram que o melhor desempenho mecânico foi obtido pelo clone RRIM 600. De acordo com os resultados obtidos neste trabalho, todos os clones atingiram as propriedades reportadas na literatura, podendo ser utilizados, em princípio, nas indústrias de artefatos de borracha separadamente ou na forma de mistura.

Fracture resistance of weakened roots restored with composite resin and glass fiber post

This study evaluated the fracture resistance of weakened roots restored with glass fiber posts, composite resin cores and complete metal crowns. Thirty maxillary canines were randomly divided into 3 groups of 10 teeth each: teeth without weakened roots (control); teeth with partially weakened roots (PWR) and teeth with and largely weakened roots (LWR). The control group was restored with glass fiber posts and a composite resin core. Teeth in the PWR and LWR groups were flared internally to standardized dimensions in order to simulate root weakness. Thereafter, the roots were partially filled with composite resin and restored in the same way as in the control group. The specimens were exposed to 250,000 cycles in a controlled chewing simulator. All intact specimens were subjected to a static load (N) in a universal testing machine at 45 degrees to the long axis of the tooth until failure. Data were analyzed by one-way ANOVA and Dunnett's test for multiple comparisons (p=0.05). There were statistically significant difference differences (p<0.01) among the groups (control group = 566.73 N; PWR = 409.64 N; and LWR = 410.91 N), with significantly higher fracture strength for the control group. There was no statistically significant difference (p>0.05) between the weakened groups. The results of this study showed that thicker root dentin walls significantly increase the fracture resistance of endodontically treated teeth.

Comparative study of chemical and mechanical retentive systems for bonding of indirect composite resin to commercially pure titanium

This study evaluated the effect of chemical and mechanical surface treatments for cast metal alloys on the bond strength of an indirect composite resin (Artglass) to commercially pure titanium (cpTi). Thirty cylindrical metal rods (3 mm diameter x 60 mm long) were cast in grade-1 cpTi and randomly assigned to 6 groups (n=5) according to the received surface treatment: sandblasting; chemical treatment; mechanical treatment - 0.4 mm beads; mechanical treatment - 0.6 mm beads; chemical/mechanical treatment - 0.4 mm; and chemical/mechanical treatment - 0.6 mm beads. Artglass rings (6.0 mm diameter x 2.0 mm thick) were light cured around the cpTi rods, according manufacturer's specifications. The specimens were invested in hard gypsum and their bond strength (in MPa) to the rods was measured at fracture with a universal testing machine at a crosshead speed of 2.0 mm/min and 500 kgf load cell. Data were analyzed statistically by one-way ANOVA and Tukey test (a=5%). The surface treatments differed significantly from each other (p<0.05) regarding the recorded bond strengths. Chemical retention and sandblasting showed statistically similar results to each other (p=0.139) and both had significantly lower bond strengths (p<0.05) than the other treatments. In conclusion, mechanical retention, either associated or not to chemical treatment, provided higher bond strength of the indirect composite resin to cpTi.

Quality and sensorial characteristics of osmotically dehydrated mango with syrups of inverted sugar and sucrose

Osmotic dehydration is becoming more popular as a complementary treatment in the processing of dehydrated foods, since it presents some advantages such as minimising heat damage to the colour and flavour, inhibiting enzymatic browning and thus dispensing the addition of sulphite and, mainly, reducing energy costs. The objective of the present study was to evaluate the effect of using inverted sugar and sucrose syrups as osmotic agents in the dehydration of mango. The conditions used in the dehydration process were: syrup/fruit ratio of 3:1 (v/w); temperature of 45ºC and constant stirring. The in natura and osmo-dehydrated fruits were evaluated in relation to pH, moisture content, water activity (a w) and soluble solids (ºBrix). Solids incorporation and loss in mass after the dehydration process were also determined. The sensory acceptance of the in natura and osmo-dehydrated fruits was determined for the attributes of aroma, flavour, texture and overall acceptance using a hedonic scale. Osmotic dehydration resulted in a reduction in moisture content and water activity, an increase in Brix and maintenance of the pH. The treatment with inverted sugar syrup resulted in more significant alterations in moisture content, a w, Brix, solids incorporation and loss in mass than the treatment with sucrose syrup. Mangos osmo-dehydrated with inverted sugar (55.3% inversion rate) syrup obtained acceptance similar to in natura mangos, this treatment being considered the most adequate for dehydration purposes.

Isotermas de dessorção de filé de bonito (Sarda sarda) desidratado osmoticamente e defumado

O presente trabalho teve como objetivo a obtenção de isotermas de dessorção de filés de bonito (Sarda sarda), previamente salgados a vácuo e defumados com fumaça líquida. As isotermas foram obtidas a quatro temperaturas (5, 25, 40 e 60 ºC) em condições de dessorção, através do método gravimétrico estático, com soluções salinas saturadas. Os dados experimentais foram ajustados a quatro modelos da literatura (BET linearizado, GAB, Henderson e Oswin modificado). Os resultados mostraram que as isotermas tomaram forma sigmoidal de tipo II e que o modelo de Guggenheim-Anderson-deBoer (GAB) foi aceitável para modelar os dados experimentais. O calor isostérico de dessorção, um parâmetro necessário para simular e projetar adequadamente o secador, também foi calculado e pode ser representado através de um modelo matemático simples, em função da umidade de equilíbrio.

Study of the equatorial Atlantic Ocean mixing layer using a one-dimensional turbulence model

The General Ocean Turbulence Model (GOTM) is applied to the diagnostic turbulence field of the mixing layer (ML) over the equatorial region of the Atlantic Ocean. Two situations were investigated: rainy and dry seasons, defined, respectively, by the presence of the intertropical convergence zone and by its northward displacement. Simulations were carried out using data from a PIRATA buoy located on the equator at 23º W to compute surface turbulent fluxes and from the NASA/GEWEX Surface Radiation Budget Project to close the surface radiation balance. A data assimilation scheme was used as a surrogate for the physical effects not present in the one-dimensional model. In the rainy season, results show that the ML is shallower due to the weaker surface stress and stronger stable stratification; the maximum ML depth reached during this season is around 15 m, with an averaged diurnal variation of 7 m depth. In the dry season, the stronger surface stress and the enhanced surface heat balance components enable higher mechanical production of turbulent kinetic energy and, at night, the buoyancy acts also enhancing turbulence in the first meters of depth, characterizing a deeper ML, reaching around 60 m and presenting an average diurnal variation of 30 m.

Effect of Potato virus X on total phenol and alkaloid contents in Datura stramonium leaves

The present paper reports results of the effect of Potato virus X (PVX) on the contents of total phenols and alkaloids in leaves of Datura stramonium. A significant decrease in the contents of phenols and alkaloids was observed in leaves inoculated with PVX (X-I). However, there was an increase in the percentage of phenols in leaves rubbed with phosphate buffer (C1-I) and in leaves from the nodes immediately above, possibly induced by mechanical injury. Gas chromatography/mass spectroscopy revealed amounts of scopolamine in samples submitted to all treatments, except X-I, in which the amount of this alkaloid was low. High amounts of an unidentified compound (molecular ion m/z 302 and a prominent peak at m/z 129) were noted in extracts from leaves X-I, C1-I and leaves from the nodes immediately above the leaves inoculated with PVX. It is suggested that the synthesis and accumulation of the unidentified compound is a result of stress from mechanical injury and virus inoculation.

Effects of prone and supine position on oxygenation and inflammatory mediator in a hydrochloric acid-induced lung dysfunction in rats

PURPOSE: To compare the effectiveness of mechanical ventilation of supine versus prone position in hydrochloric acid (HCl)-induced lung dysfunction. METHODS: Twenty, adult, male, Wistar-EPM-1 rats were anesthetized and randomly grouped (n=5 animals per group) as follows: CS-MV (mechanical ventilation in supine position); CP-MV (mechanical ventilation in prone position); bilateral instillation of HCl and mechanical ventilation in supine position (HCl+S); and bilateral instillation of HCl and mechanical ventilation in prone position (HCl+P). All groups were ventilated for 180 minutes. The blood partial pressures of oxygen and carbon dioxide were measured in the time points 0 (zero; 10 minutes before lung injury for stabilization), and at the end of times acid injury, 60, 120 and 180 minutes of mechanical ventilation. At the end of experiment the animals were euthanized, and bronchoalveolar lavages (BALs) were taken to determine the contents of total proteins, inflammatory mediators, and lungs wet-to-dry ratios. RESULTS: In the HCl+P group the partial pressure of oxygen increased when compared with HCl+S (128.0±2.9 mmHg and 111.0±6.7 mmHg, respectively) within 60 minutes. TNF-α levels in BAL do not differ significantly in the HCl+P group (516.0±5.9 pg/mL), and the HCl+S (513.0±10.6 pg/mL). CONCLUSION: The use of prone position improved oxygenation, but did not reduce TNF-α in BAL upon lung dysfunction induced by HCl.

Atividade óptica de um meio dielétrico diluído: Pasteur e as simetrias moleculares

Em 1848 Pasteur conjeturou que a rotação do plano de polarização da luz em um meio diluído é gerada pelas propriedades de simetria das moléculas do meio no qual a luz se propaga. O objetivo do nosso artigo é de mostrar que Pasteur estava correto usando conhecimentos de eletromagnetismo e mecânica quântica de um curso de graduação em física. Faremos um breve retrospecto das ideias básicas da teoria eletromagnética necessárias para o estudo da atividade óptica. A seguir, usando a teoria de perturbações em mecânica quântica e levando em conta as simetrias das moléculas calcularemos a atividade óptica do meio. Mostraremos que as previsões teóricas, que estão plenamente de acordo com os resultados experimentais, comprovam a hipótese de Pasteur.

Analyzing the n→π* Electronic Transition of Formaldehyde in Water. A Sequential Monte Carlo/Time-Dependent Density Functional Theory

The n→π* absorption transition of formaldehyde in water is analyzed using combined and sequential classical Monte Carlo (MC) simulations and quantum mechanics (QM) calculations. MC simulations generate the liquid solute-solvent structures for subsequent QM calculations. Using time-dependent density functional theory in a localized set of gaussian basis functions (TD-DFT/6-311++G(d,p)) calculations are made on statistically relevant configurations to obtain the average solvatochromic shift. All results presented here use the electrostatic embedding of the solvent. The statistically converged average result obtained of 2300 cm-1 is compared to previous theoretical results available. Analysis is made of the effective dipole moment of the hydrogen-bonded shell and how it could be held responsible for the polarization of the solvent molecules in the outer solvation shells.

Biocompósitos de matriz glioxal-fenol reforçada com celulose microcristalina

Glioxal pode ser obtido a partir de biomassa (como da oxidação de lipídeos) e não é tóxico ou volátil, tendo sido por isso utilizado no presente trabalho como substituto de formaldeído na preparação de resina fenólica do tipo novolaca, sendo usado como catalisador o ácido oxálico, que também pode ser obtido de fontes renováveis. A resina glioxal-fenol foi utilizada na preparação de compósitos reforçados com celulose microcristalina (CM, 30, 50 e 70% em massa), uma celulose com elevada área superficial. As imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) das superfícies fraturadas demonstraram que os compósitos apresentaram boa interface reforço/matriz, consequência da elevada área superficial da CM e presença de grupos polares (hidroxilas) tanto na matriz como na celulose, o que permitiu a formação de ligações hidrogênio, favorecendo a compatibilidade entre ambas. A análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) demonstrou que todos os compósitos apresentaram elevado módulo de armazenamento à temperatura ambiente. Além disso, o compósito reforçado com 30% de CM apresentou baixa absorção de água, comparável à do termorrígido fenólico, que é utilizado em escala industrial. Os resultados demonstraram que compósitos com boas propriedades podem ser preparados usando elevada proporção de materiais obtidos de biomassa.