Scale-up of mixer granulators for effective liquid distribution

There is considerable anecdotal evidence from industry that poor wetting and liquid distribution can lead to broad granule size distributions in mixer granulators. Current scale-up scenarios lead to poor liquid distribution and a wider product size distribution. There are two issues to consider when scaling up: the size and nature of the spray zone and the powder flow patterns as a function of granulator scale. Short, nucleation-only experiments in a 25L PMA Fielder mixer using lactose powder with water and HPC solutions demonstrated the existence of different nucleation regimes depending on the spray flux Psi(a)-from drop-controlled nucleation to caking. In the drop-controlled regime at low Psi(a) values. each drop forms a single nucleus and the nuclei distribution is controlled by the spray droplet size distribution. As Psi(a) increases, the distribution broadens rapidly as the droplets overlap and coalesce in the spray zone. The results are in excellent agreement with previous experiments and confirm that for drop-controlled nucleation. Psi(a) should be less than 0.1. Granulator flow studies showed that there are two powder flow regimes-bumping and roping. The powder flow goes through a transition from bumping to roping as impeller speed is increased. The roping regime gives good bed turn over and stable flow patterns. This regime is recommended for good liquid distribution and nucleation. Powder surface velocities as a function of impeller speed were measured using high-speed video equipment and MetaMorph image analysis software, Powder surface velocities were 0.2 to 1 ms(-1)-an order of magnitude lower than the impeller tip speed. Assuming geometrically similar granulators, impeller speed should be set to maintain constant Froude number during scale-up rather than constant tip speed to ensure operation in the roping regime. (C) 2002 Published by Elsevier Science B.V.

Investigation of hip abductor activation in subject with clinical unilateral hip osteoarthritis

Objectives: (a) To compare the magnitude of gluteus medius and tensor fascia lata activation between a group of subjects with clinical unilateral hip osteoarthritis and a group of healthy older adults. (b) To compare the magnitude of activation of the gluteus medius and tensor fascia lata between sides in a group of subjects with clinical unilateral hip osteoarthritis and a group of healthy older adults. Methods: 19 subjects with clinical unilateral hip osteoarthritis and 19 healthy controls were investigated. The subjects performed a stepping task during which recordings were obtained using surface electromyograms from the hip abductors, and kinetic data were obtained from a dual force platform. Results: Subjects with clinical hip osteoarthritis had higher gluteus medius activation than the healthy older adults (p=0.037). In addition, there were no differences in the magnitude of gluteus medius activation between the sides (p=0.733). There was no difference in the force platform data between the groups (p=0.078). Conclusions: The increased magnitude of gluteus medius activation in the group with hip osteoarthritis is evidence of a muscular dysfunction associated with hip disease. This has implications for the progressive nature of the disease and for its conservative management.

Incidence, characteristics, and predictive factors for dysphagia after pediatric traumatic brain injury

Objective: (1) To establish an incidence figure for dysphagia in a population of pediatric traumatic brain injury (TBI) cases; (2) to provide descriptive data on the admitting characteristics, patterns of resolution, and outcomes of children with and without dysphagia after TBI; and (3) to identify any factors present at admission that may predict dysphagia. Participants: A total of 1, 145 children consecutively admitted to an acute care setting for traumatic brain injury between July 1995 and July 2000. Main outcome measure: Medical parameters relating to dysphagia based on medical chart review. Results: (1) Dysphagia incidence figure of 5.3% across all pediatric head injury admissions. Incidence figures of 68% for severe TBI, 15% for moderate TBI, and only 1% for mild brain injury. (2) Statistically significant differences were found between the dysphagic and nondysphagic subgroups on the variables of length of stay, length of ventilation, Glasgow Coma Scale (GCS), computed tomography classification, duration of speech pathology intervention, supplemental feeding duration, duration until initiation of oral intake (DIOF), duration to total oral intake (DTOF), and period of time from the initiation of intake until achievement of total oral intake (DI-TOF). (3) Significant predictive factors for dysphagia included GCS < 8.5 and a ventilation period in excess of 1.5 days. Conclusion: The provision of incidence data and predictive factors for dysphagia will enable clinicians in acute care settings to allocate resources necessary to deal with the predicted number of dysphagia cases in a pediatric population, and assist in predicting patients who are at risk for dysphagia following TBI. Early detection of patients with swallowing dysfunction will be aided by these data, in turn helping to facilitate effective medical and speech pathology intervention via assisting the reduction of medical complications such as aspiration pneumonia.

Qualidade fisiológica de sementes e diversidade genética de maracujazeiros cultivados em diferentes altitudes no Espírito Santo

O maracujazeiro pertence à família Passifloraceae e ao gênero Passiflora que é o mais importante economicamente. Altitudes entre 100 a 900 m são indicadas para o plantio do maracujazeiro e estudos sobre localizações geográficas distintas possibilitam expressões do genótipo, influenciadas pelas condições ambientais. O gradiente altitudinal influencia a distribuição da variação genética dentro e entre populações de plantas e a diversidade genética muda com a altitude. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade fisiológica de sementes e a diversidade genética de maracujazeiros cultivados em diferentes altitudes do Espírito Santo. Para avaliação da qualidade fisiológica das sementes, os frutos de Passiflora spp. maduros foram colhidos em pomares localizados em altitudes baixa (0-100 m), média (>100 até 600 m) e alta (>600 m) de diferentes municípios do Espírito Santo. Os tratamentos pré-germinativos nas sementes foram: T1- escarificação física, feita manualmente com lixa d´água nº 120; T2- tratamento com ácido giberélico (GA3) na concentração de 500 mg L-1 com embebição por 24 horas e T3- sementes sem escarificação realizados nas sementes em laboratório e em casa de vegetação. Foi avaliado o envelhecimento acelerado tradicional, envelhecimento acelerado com saturação salina e deterioração controlada em sementes de maracujá amarelo sem escarificação localizado em alta altitude e as condições que apresentaram menor deterioração das sementes para aplicação às demais espécies e altitudes com os respectivos tratamentos pré-germinativos que apresentaram maiores valores de germinação e vigor em laboratório e em casa de vegetação. Assim, para as sementes do maracujá amarelo utilizou-se o tratamento sem escarificação, para sementes de maracujá roxo, a escarificação física e para as sementes de maracujá doce, o tratamento com ácido giberélico. O teste de envelhecimento acelerado com saturação salina a 43 ºC por 72 horas e deterioração controlada a 25% de umidade expostas por 24 horas diferencia as espécies nas diferentes altitudes. Sementes de maracujá amarelo e sementes localizadas em alta altitude apresentam qualidade fisiológica superior. Para a avaliação da diversidade genética foram utilizadas folhas jovens de cinco plantas matrizes de Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Degener, P. edulis Sims e P. alata Curtis cultivadas em três altitudes (baixa, média e alta) do Espírito Santo. Para SSR foi encontrado baixo número de alelos, alta heterozigosidade esperada e altos valores de PIC e para a análise ISSR detectou um elevado número de bandas por primer e alto polimorfismo. Há maior similaridade genética entre P. edulis f. flavicarpa Deg. e P. edulis. Passiflora alata apresenta maior distância genética em relação às espécies. As populações de baixa altitude se diferenciam das demais independente da espécie e do marcador utilizado.

Crescimento de mudas de maracujázeiro-amarelo em resposta à adubação com superfosfato simples e pó de rocha

Pesquisas feitas com pó de rocha têm mostrado a potencialidade de alguns resíduos em promover o enriquecimento mineral de solos pobres; prática definida como rochagem do solo. Este trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento de mudas de maracujázeiro-amarelo (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.) em resposta à adubação com superfosfato simples e pó de rocha. O experimento foi realizado no período de janeiro a abril de 2006, em casa de vegetação do Instituto de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Minas Gerais (ICA-UFMG), localizado em Montes Claros/MG. Os tratamentos, em esquema fatorial 2 x 5, no delineamento em blocos casualizados, com três repetições, corresponderam à adição ao substrato de: duas doses de pó de rocha e cinco de superfosfato simples. Foram avaliados: altura das plantas, diâmetro do caule, número de folhas por planta, área foliar, massas de matéria fresca e seca da raiz, massas de matéria fresca e seca da parte aérea e conteúdo de fósforo na planta. Os resultados indicam aumento do crescimento das mudas com o incremento das doses de superfosfato simples e redução do efeito da adubação fosfatada com a adição de pó de rocha ao substrato, possivelmente relacionados a fenômenos de adsorção por formas de ferro amorfo e/ou por carbonatos, considerando que o pó de rocha provém da desintegração de ardósias, mármore e granito. A dose de superfosfato simples sem adição de pó de rocha, para se obterem mudas de maracujá com melhores características, deve ser de 3,0 a 6,5 kg m-3, enquanto com a adição de pó de rocha, de 6,0 a pelo menos 10,0 kg m-3.

Repetibilidade em características do fruto do maracujazeiro

A análise de sucessivas medições de uma característica em um grupo de indivíduos é um procedimento desejável no melhoramento genético de culturas, pois espera-se que a superioridade ou inferioridade inicial de um indivíduo em relação aos demais mantenha-se ao longo das medições. A veracidade dessa expectativa pode ser aferida pelo coeficiente de repetibilidade das características avaliadas. Os objetivos deste trabalho foram (1) determinar o coeficiente de repetibilidade pelos métodos da Análise de Variância, Componentes Principais (matriz de correlação e covariância) e Análise Estrutural das seguintes características: massa média, comprimento longitudinal, diâmetro equatorial, massa média da polpa e da casca e espessura da casca do fruto; e (2) determinar o número mínimo de avaliações para um eficiente processo de seleção de genótipos de maracujazeiro-azedo. O trabalho foi desenvolvido no Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Viçosa, analisando-se 20 progênies de meios-irmãos segregantes de maracujazeiro-azedo. Observaram-se diferenças entre as estimativas dos coeficientes de repetibilidade obtidos pelo método da análise da variância e pelos métodos multivariados, havendo superioridade nas estimativas com o emprego dos últimos métodos nos programas de melhoramento do maracujazeiro-azedo. O método dos componentes principais, com base na matriz de covariância, sempre apresentou estimativas maiores, principalmente para espessura da casca e comprimento longitudinal do fruto, sendo esse método mais eficiente para a estimação do coeficiente de repetibilidade das características avaliadas. A realização de 18 medições nos frutos de maracujazeiro-azedo será suficiente para predizer o valor real dos indivíduos com 90% de acurácia no primeiro ano de produção, com relação à massa fresca do fruto, massa de polpa e casca, comprimento longitudinal e diâmetro equatorial.

Avaliação da repetibilidade no melhoramento de famílias de maracujazeiro

Tem-se procurado definir, em programas de melhoramento, o período mínimo de avaliações para comparação de genótipos, o qual é de longo prazo. Este trabalho teve como objetivo estimar o coeficiente de repetibilidade, por meio de análise de variância e de métodos multivariados, das características físicas e químicas importantes no processo de seleção de frutos do maracujazeiro, para uma predição acurada e eficiente. Houve concordância nas magnitudes dos coeficientes de repetibilidade obtidas pelos diferentes métodos, conferindo-lhes maior confiabilidade. As estimativas do coeficiente de repetibilidade obtidas pelo método da análise de variância foram sempre menores do que as estimativas obtidas pelos demais métodos. Os resultados demonstraram que há confiabilidade de 80% no processo seletivo a partir de 10 medições nas características avaliadas.

Volumes de substratos comerciais, solo e composto orgânico afetando a formação de mudas de maracujazeiro-amarelo em diferentes ambientes de cultivo

Este trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento de mudas de maracujazeiro- amarelo em três diferentes tamanhos de recipientes, em três condições de cultivo protegido, utilizando seis diferentes substratos. Foram empregados três ambientes de cultivo: (A1) estufa em arco, coberta de filme de polietileno de 150 μm, abertura zenital e tela termorrefletora de 50% sob o filme; (A2) viveiro agrícola de tela de monofilamento, com 50% de sombra; e (A3) viveiro agrícola de tela termorrefletora, com 50% de sombra. Foram testados três volumes (V1 = xx cm³ -sacolas de polietileno de 7,5 x 11,5 cm; V2 = xx cm33 - sacolas de polietileno 10,0 x 16,5 cm; e V3 = xx cm33 -sacolas de polietileno de 15,0 x 21,5 cm) e seis substratos (S1 = solo; S2 = Plantmax®; S3 = vermiculita; S4 = fibra de coco; S5 = fibra de coco chips; e S6 = Organosuper®, composto orgânico comercial). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema de parcelas subsubdivididas, em que os ambientes foram as parcelas, os recipientes de diferentes volumes as subparcelas e os substratos as subsubparcelas. Aos 50 dias após a semeadura, foram medidos a altura das plantas, o comprimento da raiz, a massa de matéria seca da parte aérea e das raízes. A partir das massas de matéria seca determinaram-se a relação massa de matéria seca de parte aérea e raiz e massa de matéria seca total. A estufa foi o melhor ambiente quando se utilizou o recipiente de XX cm33 o qual proporcionou mudas maiores, com maior biomassa seca aérea, radicular e total. A vermiculita foi o melhor substrato, porém o solo adubado é uma alternativa menos dispendiosa para a região.

Simultaneous selection in progenies of yellow passion fruit using selection indices

This study aimed to evaluate the efficiency of simultaneous selection (selection indices) using estimated genetic gains in yellow passion fruit and to make a comparison between the methodologies of Mulamba & Mock and Elston. The study was conducted with 26 sib progenies of yellow passion fruit for intrinsic production characteristics including fruit number, fruit mass, fruit length and diameter, and for the fruit characteristics skin thickness, soluble solids and acidity. Two methodologies were applied: first, in the joint analysis of fruit characteristics and of intrinsic production characteristics in a single phase of selection; and second, in the analysis in two phases, in which priority was given to the intrinsic production characteristics in the first phase, and later, in the second phase, the best fruit characteristics were chosen among the progenies of the first phase. The analysis of variance was applied to the data to detect genetic variability among progenies. The Elston's selection indice was unable to provide distribution of genetic gains consistent with the purposes of the study, as it selected a single progeny of passion fruit. However, the index based on the sum of ranks of Mulamba & Mock was more suitable, as it provided a balanced distribution of gains, selecting a larger number of progenies. The methodology of selection using indices is advantageous in passion fruit, since it contributes to higher genetic gains for all the traits evaluated, and the selection in a single phase was proved efficient for progeny selection.

Occupational exposure to environmental tobacco smoke in hospitality venues: are genetic- or proteomics-based biomarkers predictive of respiratory diseases?

Environmental tobacco smoke (ETS) is recognized as an occupational hazard in the hospitality industry. Although Portuguese legislation banned smoking in most indoor public spaces, it is still allowed in some restaurants/bars, representing a potential risk to the workers’ health, particularly for chronic respiratory diseases. The aims of this work were to characterize biomarkers of early genetic effects and to disclose proteomic signatures associated to occupational exposure to ETS and with potential to predict respiratory diseases development. A detailed lifestyle survey and clinical evaluation (including spirometry) were performed in 81 workers from Lisbon restaurants. ETS exposure was assessed through the level of PM 2.5 in indoor air and the urinary level of cotinine. The plasma samples were immunodepleted and analysed by 2D-SDSPAGE followed by in-gel digestion and LC-MS/MS. DNA lesions and chromosome damage were analysed innlymphocytes and in exfoliated buccal cells from 19 cigarette smokers, 29 involuntary smokers, and 33 non-smokers not exposed to tobacco smoke. Also, the DNA repair capacity was evaluated using an ex vivo challenge comet assay with an alkylating agent (EMS). All workers were considered healthy and recorded normal lung function. Interestingly, following 2D-DIGE-MS (MALDI-TOF/TOF), 61 plasma proteins were found differentially expressed in ETS-exposed subjects, including 38 involved in metabolism, acute-phase respiratory inflammation, and immune or vascular functions. On the other hand, the involuntary smokers showed neither an increased level of DNA/chromosome damage on lymphocytes nor an increased number of micronuclei in buccal cells, when compared to non-exposed non-smokers. Noteworthy, lymphocytes challenge with EMS resulted in a significantly lower level of DNA breaks in ETS-exposed as compared to non-exposed workers (P<0.0001) suggestive of an adaptive response elicited by the previous exposure to low levels of ETS. Overall, changes in proteome may be promising early biomarkers of exposure to ETS. Likewise, alterations of the DNA repair competence observed upon ETS exposure deserves to be further understood. Work supported by Fundação Calouste Gulbenkian, ACSS and FCT/Polyannual Funding Program.

First report of ciguatoxins in two starfish species : Ophidiaster ophidianus and Marthasterias glacialis

Ciguatera fish poisoning (CFP) is a syndrome caused by the ingestion of fish contaminated with Ciguatoxins (CTXs). These phycotoxins are produced mainly by dinoflagellates that belong to the genus Gambierdiscus that are transformed in more toxic forms in predatory fish guts, and are more present in the Indo-Pacific and Caribbean areas. It is estimated that CFP causes per year more than 10,000 intoxications worldwide. With the rise of water temperature and anthropogenic intervention, it is important to study the prevalence of CFP in more temperate waters. Through inter- and subtidal sampling, 22 species of organisms were collected, in Madeira and Azores archipelagos and in the northwestern Moroccan coast, during September of 2012 and June and July of 2013. A total of 94 samples of 22 different species of bivalves, gastropods, echinoderms and crustaceans where analyzed by Ultra Performance Liquid Chromatography-Mass Spectometry-Ion Trap-Time of Flight (UPLC-MS-IT-TOF) and Ultra Performance Chromatography- Mass Spectrometry (UPLC-MS). Our main aim was to detect new vectors and ascertain if there were some geographical differences. We detected for the first time putative CTXs in echinoderms, in two starfish species—M. glacialis and O. ophidianus. We detected differences regarding uptake values by organisms and geographical location. Toxin amounts were significant, showing the importance and the need for continuity of these studies to gain more knowledge about the prevalence of these toxins, in order to better access human health risk. In addition, we suggest monitoring of these toxins should be extended to other vectors, starfish being a good alternative for protecting and accessing human health risk.

Síntese e estudo de flavílios com novas funcionalidades

O trabalho de investigação elaborado no âmbito desta dissertação de Mestrado, teve como objectivo a introdução distinta de duas novas funcionalidades na unidade de 2-fenil-1-benzopirílio. Inicialmente introduziu-se uma dupla ligação conjugada no esqueleto base, entre o grupo fenilo e o sistema benzopirílio, com a obtenção de 2-estiril-1-benzopirílios que a pH’s próximos da neutralidade possibilita a formação de uma chalcona com duas duplas ligações, permitindo duas possíveis isomerizações cis-trans distintas. A outra funcionalidade introduzida nos sistemas 2-fenil-1-benzopirílio, foi um estímulo eléctrico. Ligou-se covalentemente a estes sistemas, moléculas com comportamento redox reversível, que se possuírem uma janela de oxidação-redução distinta dos flavílios, podem vir a permitir um maior número de estados disponíveis por estímulos eléctricos exteriores. Propôs-se inicialmente uma via sintética que incluía o ferroceno, mas que não foi bem sucedida. Por fim, propôs-se nova via sintética, desta feita com o grupo 4,4’-bipiridínio (viologénio), que foi bem sucedida e de onde se esperam resultados promissores. Relativamente aos novos sistemas 2-estiril-1-benzopirílio, procedeu-se à sua caracterização extensiva por espectroscopias de IV, 1H-RMN, AE, MALDI-TOF MS e UV/Vis. Apesar das mesmas caracterizações aplicadas aos sistemas flavílios/viologénios, é ainda necessária a sua caracterização electroquímica. Tendo em conta a sua possível aplicação como compostos modelo de memórias ópticas, espera-se conseguir com a introdução destas novas funcionalidades na unidade de flavílio, um maior número de estados num sistema complexo de multi-estados, multi-funções.

Synthesis, characterization and reactivity of new cobalt, palladium and nickel complexes bearing α-diimines and P, O ligands

This work describes the synthesis and characterization of a series of new α-diimine and P,O, β-keto and acetamide phosphines ligands, and their complexation to Ni(II), Co(II),Co(III) and Pd(II) to obtain a series of new compounds aiming to study their structural characteristics and to test their catalytic activity. All the compounds synthesized were characterized by the usual spectroscopic and spectrometric techniques: Elemental Analysis, MALDI-TOF-MS spectrometry, IR, UV-vis, 1H, 13C and 31P NMR spectroscopies. Some of the paramagnetic compounds were also characterized by EPR. For the majority of the compounds it was possible to solve their solid state structure by single crystal X-ray diffraction. Tests for olefin polymerization were performed in order to determine the catalytic activity of the Co(II) complexes. Chapter I presents a brief introduction to homogenous catalysis, highlighting the reactions catalyzed by the type of compounds described in this thesis, namely olefin polymerization and oligomerization and reactions catalyzed by the complexes bearing α-diimines and P,O type ligands. Chapter II is dedicated to the description of the synthesis of new α-diimines cobalt (II) complexes, of general formula [CoX2(α-diimine)], where X = Cl or I and the α-diimines are bis(aryl)acenaphthenequinonediimine) (Ar-BIAN) and 1,4-diaryl-2,3-dimethyl-1,4-diaza-1,3-butadiene (Ar-DAB). Structures solved by single crystal X-ray diffraction were obtained for all the described complexes. For some of the compounds, X-band EPR measurements were performed on polycrystalline samples, showing a high-spin Co(II) (S = 3/2) ion, in a distorted axial environment. EPR single crystal experiments on two of the compounds allowed us to determine the g tensor orientation in the molecular structure. In Chapter III we continue with the synthesis and characterization of more cobalt (II)complexes bearing α-diimines of general formula [CoX2(α-diimine)], with X = Cl or I and α-diimines are bis(aryl)acenaphthenequinonediimine) (Ar-BIAN) and 1,4-diaryl-2,3-dimethyl- 1,4-diaza-1,3-butadiene (Ar-DAB). The structures of three of the new compounds synthesized were determined by single crystal X-ray diffraction. A NMR paramagnetic characterization of all the compounds described is presented. Ethylene polymerization tests were done to determine the catalytic activity of several of the Co(II) complexes described in Chapter II and III and their results are shown. In Chapter IV a new rigid bidentate ligand, bis(1-naphthylimino)acenaphthene, and its complexes with Zn(II) and Pd(II), were synthesized. Both the ligand and its complexes show syn and anti isomers. Structures of the ligand and the anti isomer of the Pd(II) complex were solved by single crystal X-ray diffraction. All the compounds were characterized by elemental analysis, MALDI-TOF-MS spectrometry, and by IR, UV-vis, 1H, 13C, 1H-1H COSY, 1H-13C HSQC, 1H-13C HSQC-TOCSY and 1H-1H NOESY NMR when necessary. DFT studies showed that both conformers of [PdCl2(BIAN)] are isoenergetics and can be obtain experimentally. However, we can predict that the isomerization process is not available in square-planar complex, but is possible for the free ligand. The molecular geometry is very similar in both isomers, and only different orientations for naphthyl groups can be expected. Chapter V describes the synthesis of new P, O type ligands, β-keto phosphine, R2PCH2C(O)Ph, and acetamide phosphine R2PNHC(O)Me, as well as a series of new cobalt(III) complexes namely [(η5-C5H5)CoI2{Ph2PCH2C(O)Ph}], and [(η5- C5H5)CoI2{Ph2PNHC(O)Me}]. Treating these Co(III) compounds with an excess of Et3N, resulted in complexes η2-phosphinoenolate [(η5-C5H5)CoI{Ph2PCH…C(…O)Ph}] and η2- acetamide phosphine [(η5-C5H5)CoI{Ph2PN…C(…O)Me}]. Nickel (II) complexes were also obtained: cis-[Ni(Ph2PN…C(…O)Me)2] and cis-[Ni((i-Pr)2PN…C(…O)Me)2]. Their geometry and isomerism were discussed. Seven structures of the compounds described in this chapter were determined by single crystal X-ray diffraction. The general conclusions of this work can be found in Chapter VI.

Contribuição para o estudo da hidrólise enzimática acelerada da b-lactoglobulina por meio de ultra-sons

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Tecnologia e Segurança Alimentar área de especialização Segurança Alimentar