Development of gluten-free cookie from medicinal plants (Guaraná - Paullinea cupana and Catuaba - Anemopaegma mirandum) aiming at copper, iron, and zinc supplementation

Two flavors of cookies were developed (savory and peppery) containing a mixture of plants such as "guaraná" (Paullinia cupana) and "catuaba" (Anemopaegma mirandum). A test of acceptance and buying intention was applied to 48 consumers through a structured hedonic scale of 9 points. Afterwards, the centesimal compositions of these cookies were obtained as well as their total contents of copper, iron, and zinc through the method of atomic absorption spectrometry with flame. Sensorial tests indicated that the cookies presented good acceptance with potential to sensorial growth. The amount of fibers in the samples, 3 g/100 g, surpassed expectations since the product was not invented with the intention of being a source of this nutrient. The total amount of copper (0.41 mg.100 g-1), iron (4.50 mg.100 g-1), and zinc (1.32 mg.100 g-1) was considered good. The cookies produced can be considered good sources of fibers, copper, iron, and zinc. Furthermore, they are beneficial to people affected by celiac disease because they lack gluten. They also present functional properties. In addition, the medicinal plants used are considered energetic.

A method to determine volatile contaminants in polyethylene terephthalate (PET) packages by HDC-GC-FID and its application to post-consumer materials

A simple and low cost method to determine volatile contaminants in post-consumer recycled PET flakes was developed and validated by Headspace Dynamic Concentration and Gas Chromatography-Flame Ionization Detection (HDC-GC-FID). The analytical parameters evaluated by using surrogates include: correlation coefficient, detection limit, quantification limit, accuracy, intra-assay precision, and inter-assay precision. In order to compare the efficiency of the proposed method to recognized automated techniques, post-consumer PET packaging samples collected in Brazil were used. GC-MS was used to confirm the identity of the substances identified in the PET packaging. Some of the identified contaminants were estimated in the post-consumer material at concentrations higher than 220 ng.g-1. The findings in this work corroborate data available in the scientific literature pointing out the suitability of the proposed analytical method.

Volatile compounds from organic and conventional passion fruit (Passiflora edulis F. Flavicarpa) pulp

The volatile compositions from organic and conventional passion fruit pulps produced in Brazil were investigated. The pulps were also physicochemically characterized. The volatile compounds from the headspace of the passion fruit pulp were stripped to a Porapak Q trap for 2 hours; they were eluted with 300 µL of dichloromethane, separated by gas chromatography/flame ionisation detection and identified through gas chromatography/mass spectrometry. Both pulps conformed to the requirements of the Brazilian legislation, indicating they were suitable to be industrialized and consumed. A total of 77 compounds were detected in the headspace of the passion fruit pulps - 60 of which were identified, comprising 91% of the total chromatogram area. The major compounds were the following: ethyl butanoate, 52% and 57% of the total relative area of the chromatogram for the organic and conventional passion fruit pulps, respectively; ethyl hexanoate, 22% and 9%, respectively; and hexyl butanoate, 2% and 5%, respectively. The aroma of the organic passion fruit pulp is mainly related to the following volatile compounds: ethyl hexanoate, methyl hexanoate, β-myrcene and D-limonene. The conventional passion fruit pulp presented methyl butanoate, butyl acetate, hexanal, 1-butanol, butyl butanoate, trans-3-hexenyl acetate, cis-3-hexen-1-ol, butyl hexanoate, hexyl butanoate, 3-hexenyl butanoate and 3-hexenyl hexanoate as the main volatile compounds for aroma.

Fatty acids profile of pulp and nuts of Brazilian fruits

Fruits and nuts from the North and Northeast regions of Brazil were collected to determine the fatty acid profile of their oils. The species studied were Brazil (Bertholletia excelsa H.B.K.), Mucajá (Couma rigida M.), Inajá (Maximiliana maripa D.), Jenipapo (Genipa Americana L.), and Buriti (Mauritia flexuosa L.) nuts. Fatty acid methyl esters were analyzed by gas chromatography with flame ionization detection (GC-FID). Brazil nut major fatty acid was 18:3n-3 (α-linolenic acid), and Buriti nut had approximately 23 times more 18:3n-3 than the pulp. Mucajá nut presented high content of 12:0 (lauric acid) and 16:0 (palmitic acid), and Mucajá pulp showed significant levels of 18:2n-6 (linoleic acid). Considering the PUFA (polyunsaturated fatty acid) sum values, almost all fruits and nuts analyzed presented very high levels of these compounds. Regarding n-6/n-3 ratio, only Brazil Nut, Buriti Nut, Inajá pulp, and Jenipapo pulp corresponded to the desired profile. These Brazilian fruits and nuts could be of potential interest due to their high nutritive value and lipid content.

Encapsulated specialty oils commercialized in São Paulo state, Brazil: evaluation of identity (fatty acid profile) and compliance of fatty acids and Vitamin E contents with nutrition labeling

Encapsulated specialty oils commercialized in São Paulo state, Brazil, were evaluated for their identity (fatty acids profile) and compliance with nutrition labeling (fatty acids and Vitamin E (alpha tocopherol) contents). Twenty one samples [flaxseed oil (6), evening primrose (5), safflower (8), borage (1), and black currant (1)] purchased from local markets or collected by the health surveillance agency were analyzed. The fatty acids and vitamin E contents were analyzed by gas chromatography with flame ionization detector and liquid chromatography with UV detector, respectively. Nine samples were adulterated (5 samples of safflower oil, 3 of flaxseed oil, and one of evening primrose). Among them, 3 flaxseed and 2 safflower oil samples were probably adulterated by the addition of soybean oil. Conjugated linoleic acid (CLA) was found in two safflower oils samples although the sale of oils with conjugated linoleic acid (CLA) is not permitted by the National Health Surveillance Agency in Brazil (ANVISA). Only two samples presented all values in compliance with nutrition labeling (one safflower oil sample and one borage oil sample). The results show that a continuous monitoring of encapsulated specialty oils commercialized in Brazil is necessary including a greater number of samples and sanitary surveillance.

A modified nominal stress method for fatigue assessment of steel plates with thermally cut edges

Thermal cutting methods, are commonly used in the manufacture of metal parts. Thermal cutting processes separate materials by using heat. The process can be done with or without a stream of cutting oxygen. Common processes are Oxygen, plasma and laser cutting. It depends on the application and material which cutting method is used. Numerically-controlled thermal cutting is a cost-effective way of prefabricating components. One design aim is to minimize the number of work steps in order to increase competitiveness. This has resulted in the holes and openings in plate parts manufactured today being made using thermal cutting methods. This is a problem from the fatigue life perspective because there is local detail in the as-welded state that causes a rise in stress in a local area of the plate. In a case where the static utilization of a net section is full used, the calculated linear local stresses and stress ranges are often over 2 times the material yield strength. The shakedown criteria are exceeded. Fatigue life assessment of flame-cut details is commonly based on the nominal stress method. For welded details, design standards and instructions provide more accurate and flexible methods, e.g. a hot-spot method, but these methods are not universally applied to flame cut edges. Some of the fatigue tests of flame cut edges in the laboratory indicated that fatigue life estimations based on the standard nominal stress method can give quite a conservative fatigue life estimate in cases where a high notch factor was present. This is an undesirable phenomenon and it limits the potential for minimizing structure size and total costs. A new calculation method is introduced to improve the accuracy of the theoretical fatigue life prediction method of a flame cut edge with a high stress concentration factor. Simple equations were derived by using laboratory fatigue test results, which are published in this work. The proposed method is called the modified FAT method (FATmod). The method takes into account the residual stress state, surface quality, material strength class and true stress ratio in the critical place.

AIRS A QUATRE // DE DIFFERENTS AUTEURS // RECVEILLIS ET MIS ENSEMBLE // PAR PIERRE BALLARD // Imprimeur du Roy. // A PARIS // Chez la veuve de R. Ballard et Pierre Ballard // Imprimeur de la musique du Roy. // Avec privilège. // Ce titre dans un cadre orné // 1606 //

Comprend : Fol 3 v° - Je fuyois l'amour et sa flame - Fol 4 v° - Ma foy, vous estes trop parfaite - Fol 5 v° - Alés facheux plain de loysir - Fol 6 v° - Ie suy exclave arresté - Fol 7 v° - Ayant ayme fidellement - Fol 8 v° - C'est pour l'amour de ma belle - Fol 9 v° - Il me faut trouver estrange - Fol 10 v° - N'est ce pas icy cette main - Fol 11 v° - Ce que j'avais prédit n'est que trop veritable - Fol 12 v° - Voulo, vous sçavoir mon malheur - Fol 13 v° - Amante plus inlortunée - Fol 14 v° - Un jour que ma cruelle - Fol 15 v° - Amour, vous avez l'oeil bandé - Fol 16 v° - Margot, il est Temps de conclure - Fol 17 v° - On a beau me cacher ton jour - Fol 18 v° - Ma bergere infidèlle - Fol 19 v° - Vous en allés vous mon soucy - Fol 20 v° - Quelle glace craintive - Fol 21 v° - Le mal qu'on ase das couvrir - Fol 22 v° - Que j'aime cas petits rivages - Fol 23 v° - Qui n'eut este vaincu d'un si fort ennemy - Fol 24 v° - Amans qui nuit et jour - Fol 25 v° - Que douce est la violence - Fol 26 v° - Que tous las feux du ciel ensemble - Fol 27 v° - Puisque l'amour peut bien exercer la puissance - Fol. 28 v° - Nous cherchons parmy ces prées - Fol. 29 v° - Berçevoy ne croyés pas - Fol. 50 v° - Ha beaux yeux je me rends non non, pluy jene joy - Fol. 51 v° - Père Bacchus, fils de femelle - Fol. 32 v° - Combien que ta fière beauté - Fol. 33 v° - Ma femme m'a dit un matin - Fol. 34 v° - Voy yeux qui font tant d'effets - Fol. 55 v° - Philis en songeant au tres pas - Fol. 56 v° - Beau pro qui charmoy mon Ame - Fol. 37 v° - Tu me dis adieu sans subjet - Fol. 38 v° - Quoy vous faites de la succrée - Fol. 39 v° - Ma foy, je vous trouve bien fin - Fol. 40 v° - L'infidelle qui commence

Développement de méthodes d’analyse directe de polluants organiques volatils à l’état de traces dans l’air et les biogaz

Il est reconnu que le benzène, le toluène, l’éthylbenzène et les isomères du xylène, composés organiques volatils (COVs) communément désignés BTEX, produisent des effets nocifs sur la santé humaine et sur les végétaux dépendamment de la durée et des niveaux d’exposition. Le benzène en particulier est classé cancérogène et une exposition à des concentrations supérieures à 64 g/m3 de benzène peut être fatale en 5–10 minutes. Par conséquent, la mesure en temps réel des BTEX dans l’air ambiant est essentielle pour détecter rapidement un danger associé à leur émission dans l’air et pour estimer les risques potentiels pour les êtres vivants et pour l’environnement. Dans cette thèse, une méthode d’analyse en temps réel des BTEX dans l’air ambiant a été développée et validée. La méthode est basée sur la technique d’échantillonnage direct de l’air couplée avec la spectrométrie de masse en tandem utilisant une source d’ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI-MS/MS directe). La validation analytique a démontré la sensibilité (limite de détection LDM 1–2 μg/m3), la précision (coefficient de variation CV < 10%), l’exactitude (exactitude > 95%) et la sélectivité de la méthode. Des échantillons d’air ambiant provenant d’un site d’enfouissement de déchets industriels et de divers garages d’entretien automobile ont été analysés par la méthode développée. La comparaison des résultats avec ceux obtenus par la technique de chromatographie gazeuse on-line couplée avec un détecteur à ionisation de flamme (GC-FID) a donné des résultats similaires. La capacité de la méthode pour l’évaluation rapide des risques potentiels associés à une exposition aux BTEX a été prouvée à travers une étude de terrain avec analyse de risque pour la santé des travailleurs dans trois garages d’entretien automobile et par des expériences sous atmosphères simulées. Les concentrations mesurées dans l’air ambiant des garages étaient de 8,9–25 µg/m3 pour le benzène, 119–1156 µg/m3 pour le toluène, 9–70 µg/m3 pour l’éthylbenzène et 45–347 µg/m3 pour les xylènes. Une dose quotidienne environnementale totale entre 1,46 10-3 et 2,52 10-3 mg/kg/jour a été déterminée pour le benzène. Le risque de cancer lié à l’exposition environnementale totale au benzène estimé pour les travailleurs étudiés se situait entre 1,1 10-5 et 1,8 10-5. Une nouvelle méthode APCI-MS/MS a été également développée et validée pour l’analyse directe de l’octaméthylcyclotétrasiloxane (D4) et le décaméthylcyclopentasiloxane (D5) dans l’air et les biogaz. Le D4 et le D5 sont des siloxanes cycliques volatils largement utilisés comme solvants dans les processus industriels et les produits de consommation à la place des COVs précurseurs d’ozone troposphérique tels que les BTEX. Leur présence ubiquitaire dans les échantillons d’air ambiant, due à l’utilisation massive, suscite un besoin d’études de toxicité. De telles études requièrent des analyses qualitatives et quantitatives de traces de ces composés. Par ailleurs, la présence de traces de ces substances dans un biogaz entrave son utilisation comme source d’énergie renouvelable en causant des dommages coûteux à l’équipement. L’analyse des siloxanes dans un biogaz s’avère donc essentielle pour déterminer si le biogaz nécessite une purification avant son utilisation pour la production d’énergie. La méthode développée dans cette étude possède une bonne sensibilité (LDM 4–6 μg/m3), une bonne précision (CV < 10%), une bonne exactitude (> 93%) et une grande sélectivité. Il a été également démontré qu’en utilisant cette méthode avec l’hexaméthyl-d18-disiloxane comme étalon interne, la détection et la quantification du D4 et du D5 dans des échantillons réels de biogaz peuvent être accomplies avec une meilleure sensibilité (LDM ~ 2 μg/m3), une grande précision (CV < 5%) et une grande exactitude (> 97%). Une variété d’échantillons de biogaz prélevés au site d’enfouissement sanitaire du Complexe Environnemental de Saint-Michel à Montréal a été analysée avec succès par cette nouvelle méthode. Les concentrations mesurées étaient de 131–1275 µg/m3 pour le D4 et 250–6226 µg/m3 pour le D5. Ces résultats représentent les premières données rapportées dans la littérature sur la concentration des siloxanes D4 et D5 dans les biogaz d’enfouissement en fonction de l’âge des déchets.

Simulation numérique de feux de forêt avec réinitialisation et contournement d’obstacles

Ce travail présente une technique de simulation de feux de forêt qui utilise la méthode Level-Set. On utilise une équation aux dérivées partielles pour déformer une surface sur laquelle est imbriqué notre front de flamme. Les bases mathématiques de la méthode Level-set sont présentées. On explique ensuite une méthode de réinitialisation permettant de traiter de manière robuste des données réelles et de diminuer le temps de calcul. On étudie ensuite l’effet de la présence d’obstacles dans le domaine de propagation du feu. Finalement, la question de la recherche du point d’ignition d’un incendie est abordée.

Simulation de flammes interactives en temps réel

Vidéos et images des résultats disponible à : http://www.iro.umontreal.ca/labs/infographie/theses/fatnasss/

Fractionation, chemical and toxicological characterization of tobacco smoke components

La fumée du tabac est un aérosol extrêmement complexe constitué de milliers de composés répartis entre la phase particulaire et la phase vapeur. Il a été démontré que les effets toxicologiques de cette fumée sont associés aux composés appartenant aux deux phases. Plusieurs composés biologiquement actifs ont été identifiés dans la fumée du tabac; cependant, il n’y a pas d’études démontrant la relation entre les réponses biologiques obtenues via les tests in vitro ou in vivo et les composés présents dans la fumée entière du tabac. Le but de la présente recherche est de développer des méthodes fiables et robustes de fractionnement de la fumée à l’aide de techniques de séparation analytique et de techniques de détection combinés à des essais in vitro toxicologiques. Une étude antérieure réalisée par nos collaborateurs a démontré que, suite à l’étude des produits de combustion de douze principaux composés du tabac, l’acide chlorogénique s’est avéré être le composé le plus cytotoxique selon les test in vitro du micronoyau. Ainsi, dans cette étude, une méthode par chromatographie préparative en phase liquide a été développée dans le but de fractionner les produits de combustion de l’acide chlorogénique. Les fractions des produits de combustion de l’acide chlorogénique ont ensuite été testées et les composés responsables de la toxicité de l’acide chlorogénique ont été identifiés. Le composé de la sous-fraction responsable en majeure partie de la cytoxicité a été identifié comme étant le catéchol, lequel fut confirmé par chromatographie en phase liquide/ spectrométrie de masse à temps de vol. Des études récentes ont démontré les effets toxicologiques de la fumée entière du tabac et l’implication spécifique de la phase vapeur. C’est pourquoi notre travail a ensuite été focalisé principalement à l’analyse de la fumée entière. La machine à fumer Borgwaldt RM20S® utilisée avec les chambres d’exposition cellulaire de British American Tobacco permettent l’étude in vitro de l’exposition de cellules à différentes concentrations de fumée entière du tabac. Les essais biologiques in vitro ont un degré élevé de variabilité, ainsi, il faut prendre en compte toutes les autres sources de variabilité pour évaluer avec précision la finalité toxicologique de ces essais; toutefois, la fiabilité de la génération de la fumée de la machine n’a jamais été évaluée jusqu’à maintenant. Nous avons donc déterminé la fiabilité de la génération et de la dilution (RSD entre 0,7 et 12 %) de la fumée en quantifiant la présence de deux gaz de référence (le CH4 par détection à ionisation de flamme et le CO par absorption infrarouge) et d’un composé de la phase particulaire, le solanesol (par chromatographie en phase liquide à haute performance). Ensuite, la relation entre la dose et la dilution des composés de la phase vapeur retrouvée dans la chambre d’exposition cellulaire a été caractérisée en utilisant une nouvelle technique d’extraction dite par HSSE (Headspace Stir Bar Sorptive Extraction) couplée à la chromatographie en phase liquide/ spectrométrie de masse. La répétabilité de la méthode a donné une valeur de RSD se situant entre 10 et 13 % pour cinq des composés de référence identifiés dans la phase vapeur de la fumée de cigarette. La réponse offrant la surface maximale d’aire sous la courbe a été obtenue en utilisant les conditions expérimentales suivantes : intervalle de temps d’exposition/ désorption de 10 0.5 min, température de désorption de 200°C pour 2 min et température de concentration cryogénique (cryofocussing) de -75°C. La précision de la dilution de la fumée est linéaire et est fonction de l’abondance des analytes ainsi que de la concentration (RSD de 6,2 à 17,2 %) avec des quantités de 6 à 450 ng pour les composés de référence. Ces résultats démontrent que la machine à fumer Borgwaldt RM20S® est un outil fiable pour générer et acheminer de façon répétitive et linéaire la fumée de cigarette aux cultures cellulaires in vitro. Notre approche consiste en l’élaboration d’une méthodologie permettant de travailler avec un composé unique du tabac, pouvant être appliqué à des échantillons plus complexes par la suite ; ex : la phase vapeur de la fumée de cigarette. La méthodologie ainsi développée peut potentiellement servir de méthode de standardisation pour l’évaluation d’instruments ou de l’identification de produits dans l’industrie de tabac.

Modélisation asymptotique pour la simulation aux grandes échelles de la combustion turbulente prémélangée

Thèse diffusée initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Université de Montréal/Centre d'édition numérique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur.

Studies on the Flammability of Short Kevlar Fiber-Thermoplastic Polyurethane Composite

The flammability of short Kevlar aramide fiber-thermoplastic polyurethane (TPU) has been investigated with respect to fiber loading and various flame retardant additives such as halogen containing polymers, antimony oxide/chlorine donor combination, zinc borate, and aluminum hydroxide. Smoke generation was reduced drastically, while the oxygen index was reduced marginally in the presence of short fibers. The best improvement in the oxygen index was obtained with antimony oxide/chlorinated paraffin wax combination, in the weight ratio 1:6. A 70 phr loading of aluminum hydroxide improved LOI and reduced smoke generation.

OFFLINE AND ONLINE SOLID PHASE EXTRACTION/PRECONCENTRATION OF INORGANICS

Solid phase extraction (SPE) is a powerful technique for preconcentration/removal or separation of trace and ultra trace amounts of toxic and nutrient elements. SPE effectively simplifies the labour intensive sample preparation, increase its reliability and eliminate the clean up step by using more selective extraction procedures. The synthesis of sorbents with a simplified procedure and diminution of the risks of errors shows the interest in the areas of environmental monitoring, geochemical exploration, food, agricultural, pharmaceutical, biochemical industry and high purity metal designing, etc. There is no universal SPE method because the sample pretreatment depends strongly on the analytical demand. But there is always an increasing demand for more sensitive, selective, rapid and reliable analytical procedures. Among the various materials, chelate modified naphthalene, activated carbon and chelate functionalized highly cross linked polymers are most important. In the biological and environmental field, large numbers of samples are to be analysed within a short span of time. Hence, online flow injection methods are preferred as they allow extraction, separation, identification and quantification of many numbers of analytes. The flow injection online preconcentration flame AAS procedure developed allows the determination of as low as 0.1 µg/l of nickel in soil and cobalt in human hair samples. The developed procedure is precise and rapid and allows the analysis of 30 samples per hour with a loading time of 60 s. The online FI manifold used in the present study permits high sampling, loading rates and thus resulting in higher preconcentration/enrichment factors of -725 and 600 for cobalt and nickel respectively with a 1 min preconcentration time compared to conventional FAAS signal. These enrichment factors are far superior to hitherto developed on line preconcentration procedures for inorganics. The instrumentation adopted in the present study allows much simpler equipment and low maintenance costs compared to costlier ICP-AES or ICP-MS instruments.