Influence of shapes of selected vegetable materials on drying kinetics during fluidized bed drying

Three different particular geometrical shapes of parallelepiped, cylinder and sphere were taken from cut green beans (length:diameter = 1:1, 2:1 and 3:1) and potatoes (aspect ratio = 1:1, 2:1 and 3:1) and peas, respectively. Their drying behaviour in a fluidised bed was studied at three different drying temperatures of 30, 40 and 50 degreesC (RH = 15%). Drying curves were constructed using non-dimensional moisture ratio (MR) and time and their behaviour was modelled using exponential (MR = exp(-kt)) and Page (MR = exp(-kt(n))) models. The effective diffusion coefficient of moisture transfer was determined by Fickian method using uni- and three-dimensional moisture movements. The diffusion coefficient was least affected by the size when the moisture movement was considered three-dimensional, whereas the drying temperature had a significative effect on diffusivity as expected. The drying constant and diffusivity coefficients were on the descending order for potato, beans and peas. The Arrhenius activation energy for the peas was also highest, indicating a strong barrier to moisture movement in peas as compared to beans and skinless cut potato pieces. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Uso de compostos orgânicos no plantio do cafeeiro conilon

O cafeeiro conilon (Coffea canephora, Pierre ex Froenhner) apresenta elevado potencial produtivo e alta exigência nutricional. Entretanto, devido ao aumento nos custos dos fertilizantes minerais, o fornecimento das quantidades recomendadas de nutrientes vem se tornando limitante para os produtores rurais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a utilização de compostos orgânicos no plantio do cafeeiro conilon, com o intuito de substituir as adubações de cobertura com N e K recomendadas na fase de pós-plantio. O experimento foi realizado em casa-de-vegetação, em Linhares-ES, sob delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial (2x5), com cinco repetições. Foram avaliadas cinco doses de dois compostos orgânicos misturados ao solo. Cada parcela experimental foi constituída por um vaso de 12,8 L, que recebeu uma planta. Os compostos constituíram-se da mistura de esterco bovino curtido e capim-elefante (C1), e de cama-de-frango e capim-elefante (C2); ambos na proporção 1:4. As doses utilizadas foram 0; 0,853; 1,706; 2,559 e 3,412 kg/vaso do C1; e 0; 0,758; 1,516; 2,274 e 3,032 kg/vaso do C2. Tanto o tipo do composto orgânico como as doses aplicadas interferiram no crescimento e nos teores foliares de macronutrientes. As doses que proporcionaram os maiores acúmulos de matéria seca total foram de 1,623 kg/vaso (≈ 8,115 kg/cova de 64 L) do C1 e 1,733 kg/vaso (≈ 8,665 kg/cova de 64 L) do C2. Nessas doses, os teores foliares de N e K estiveram acima da faixa de suficiência. Concluiu-se que os compostos orgânicos podem substituir ou reduzir as adubações de cobertura com N e K na fase de pós-plantio do cafeeiro conilon.

Osteoblast, fibroblast and in vivo biological response to poly(vinylidene fluoride) based composite materials

Electroactivematerials can be taken to advantage for the development of sensors and actuators as well as for novel tissue engineering strategies. Composites based on poly(vinylidenefluoride),PVDF,have been evaluated with respect to their biological response. Cell viability and proliferation were performed in vitro both with Mesenchymal Stem Cells differentiated to osteoblasts and Human Fibroblast Foreskin 1. In vivo tests were also performed using 6-week-old C57Bl/6 mice. It was concluded that zeolite and clay composites are biocompatible materials promoting cell response and not showing in vivo pro-inflammatory effects which renders both of them attractive for biological applications and tissue engineering, opening interesting perspectives to development of scaffolds from these composites. Ferrite and silver nanoparticle composites decrease osteoblast cell viability and carbon nanotubes decrease fibroblast viability. Further, carbon nanotube composites result in a significant increase in local vascularization accompanied an increase of inflammatory markers after implantation.

Multi-scale modeling of the mechanical behavior of polymer-based materials

Polymers have become the reference material for high reliability and performance applications. In this work, a multi-scale approach is proposed to investigate the mechanical properties of polymeric based material under strain. To achieve a better understanding of phenomena occurring at the smaller scales, a coupling of a Finite Element Method (FEM) and Molecular Dynamics (MD) modeling in an iterative procedure was employed, enabling the prediction of the macroscopic constitutive response. As the mechanical response can be related to the local microstructure, which in turn depends on the nano-scale structure, the previous described multi-scale method computes the stress-strain relationship at every analysis point of the macro-structure by detailed modeling of the underlying micro- and meso-scale deformation phenomena. The proposed multi-scale approach can enable prediction of properties at the macroscale while taking into consideration phenomena that occur at the mesoscale, thus offering an increased potential accuracy compared to traditional methods.

Atividade antimicrobiana, antioxidante e teor de compostos fenólicos em casca e amêndoa de frutos de manga

O processamento industrial de frutos de manga gera elevada quantidade de resíduos agroindustriais, representados pelas cascas e sementes (amêndoa), os quais, sem aplicação viável, acabam sendo descartados diretamente no meio ambiente. Esses resíduos são ricos em compostos bioativos, amplamente reconhecidos pelas suas propriedades promotoras da saúde e em aplicações tecnológicas. Os objetivos foram avaliar as atividades antimicrobiana e antioxidante e o teor de compostos fenólicos de dois extratos: um obtido da casca (FC) e outro da amêndoa (FA) de manga variedade 'Tommy Atkins'. O teor de compostos fenólicos totais variou de 3.123 a 6.644 mg de catequina/100 g. Os extratos FC e FA demonstraram relevante atividade antimicrobiana frente às cepas das bactérias Escherichia coli, Salmonella sp., Pseudomonas aeruginosa . Staphylococcus aureus, determinadas pelo método de difusão em disco. A ação antioxidante de FC e FA aumentou com o aumento das concentrações testadas, atingindo o valor máximo de 88% (FC). Em todas as concentrações testadas os extratos FC apresentaram ação antioxidante significativamente superior às respectivas concentrações dos extratos FA. Esses resultados sugerem potencial aplicação dos resíduos de manga como fonte de compostos fenólicos, substâncias antimicrobianas e antioxidantes, podendo ser explorados pelas indústrias de alimentos.

Predicting the mechanical behavior of amorphous polymeric materials under strain through multi-scale simulation

Polymeric materials have become the reference material for high reliability and performance applications. However, their performance in service conditions is difficult to predict, due in large part to their inherent complex morphology, which leads to non-linear and anisotropic behavior, highly dependent on the thermomechanical environment under which it is processed. In this work, a multiscale approach is proposed to investigate the mechanical properties of polymeric-based material under strain. To achieve a better understanding of phenomena occurring at the smaller scales, the coupling of a finite element method (FEM) and molecular dynamics (MD) modeling, in an iterative procedure, was employed, enabling the prediction of the macroscopic constitutive response. As the mechanical response can be related to the local microstructure, which in turn depends on the nano-scale structure, this multiscale approach computes the stress-strain relationship at every analysis point of the macro-structure by detailed modeling of the underlying micro- and meso-scale deformation phenomena. The proposed multiscale approach can enable prediction of properties at the macroscale while taking into consideration phenomena that occur at the mesoscale, thus offering an increased potential accuracy compared to traditional methods.

Atratividade de adultos de Chrysoperla externa (Hagen, 1861) aos compostos voláteis de coentro, endro e erva-doce (Apiaceae) em condições de laboratório

Espécies de Apiaceae dispõem de óleos essenciais, nos quais podem ocorrer compostos voláteis, que funcionam como sinais para atração e manutenção de inimigos naturais nas áreas cultivadas. Com base nestas características, este trabalho objetivou avaliar a atratividade aos adultos do predador Chrysoperla externa. Foram utilizados folhas e caules de coentro, endro e erva-doce, coletados aos 30 e 60 dias após a semeadura. As plantas foram dispostas em olfatômetro de quatro vias (formato de "X") disponibilizando-se os odores para machos e fêmeas, virgens e acasalados, em testes de livre escolha. Ao serem liberados individualmente no interior do olfatômetro, foram cronometrados cinco minutos e contabilizado o tempo total de permanência do inseto em cada braço do aparelho. Os dados foram analisados pelo teste c², com frequência esperada de 25%. Estudou-se o rendimento de óleo essencial das três espécies de plantas, 30 e 60 dias após a semeadura, utilizando-se do método de hidrodestilação. A composição química dos óleos foi determinada por cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas. Verificou-se que adultos virgens têm preferência por plantas de coentro, enquanto os acasalados preferem plantas de erva-doce, ambas coletadas aos 30 dias. Plantas com 60 dias não proporcionaram resposta atrativa aos adultos de C. externa. O rendimento de óleo tendeu a aumentar com o desenvolvimento fenológico da planta. A composição química do óleo de coentro revelou, como componentes majoritários, o (2E)-decenal e decanal e, para erva-doce, a maior concentração foi de (E)-anetol.

Avaliação do efeito antibacteriano de extratos de folhas de batata-doce (Ipomoea batatas L. frente a bactérias de interesse em alimentos e correlação com os compostos fenólicos

RESUMOA batata-doce (Ipomoea batatas L.) é um vegetal muito cultivado nos países tropicais, usado na alimentação humana e na animal, sendo uma boa fonte de energia, sais minerais e vitaminas. Constitui, ainda, fonte de polifenóis antioxidativos, entre eles, antocianinas e ácidos fenólicos. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antibacteriana de diferentes extratos de folhas frescas de batata-doce, frente a bactérias de interesse alimentar, e correlacioná-la com os teores de polifenóis totais e de antocianinas. Foram avaliados teores de polifenóis totais e de antocianinas, bem como a atividade antibacteriana de extratos alcoólicos, de infusão e de decocção de folhas de dois acessos de batata-doce, em Porto Alegre, RS, frente a três agentes de interesse em alimentos e alimentação, quais sejam, inóculos padronizados de SalmonellaEnteritidis (ATCC 11076), Staphylococcus aureus(ATCC 25923) e Escherichia coli (ATCC 11229). A avaliação da atividade antibacteriana, expressa em intensidade de atividade de inibição bacteriana (IINIB) e em intensidade de atividade de inativação bacteriana (IINAB), foi baseada em testes de diluição em sistema de tubos múltiplos; as antocianinas foram determinadas por meio de pH diferencial e os polifenóis pelo método de Folin & Ciocalteu. Os extratos alcoólicos inibiram e, ou, inativaram todos os inóculos testados, não obstante o Staphylococcus aureus ter sido significativamente mais resistente. Os extratos obtidos por decocção e infusão, além de apresentarem concentrações muito baixas de antocianinas e menores teores de polifenóis do que os seus correspondentes alcoólicos, não apresentaram atividade antibacteriana. A atividade antibacteriana dos extratos testados foi positivamente correlacionada com os compostos fenólicos e, ou, antocianinas.

Sanitização com produto à Base de Cloro e com Ozônio: Efeito Sobre Compostos Bioativos de Amora-preta ( rubus fruticosus) cv. Tupy

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar a eficiência da sanitização de amora-preta, com diferentes concentrações e tempos de imersão em hipoclorito de sódio e com ozônio, e avaliar a influência do processo sobre os compostos bioativos do produto. Foram feitas análises microbiológicas e a determinação dos compostos bioativos. Os compostos de cloro utilizados na sanitização induziram a perdas significativas dos compostos bioativos (compostos fenólicos, antocianinas, tocoferóis, ácido ascórbico e carotenoides), presentes na amora-preta, sendo eficientes na sanitização contra fungos, quando utilizados na concentração de 200 ppm e por 15 minutos de imersão. Já os frutos sanitizados com ozônio apresentaram adequação aos padrões microbiológicos (fungos, coliformes totais e termotolerantes, Escherichia coli e Salmonella spp) estabelecidos pela legislação, e não apresentaram alterações significativas no conteúdo dos compostos bioativos, sendo que a menor concentração de ozônio presente neste estudo apresentou maior eficácia na sanitização dos frutos, comparada com as soluções de cloro utilizadas.

A Celulite: Caracterização Funcional e Revisão dos Principais Compostos Utilizados na Abordagem Cosmetológica

Nas últimas décadas tem-se acentuado a preocupação com a boa aparência física e, consequentemente, tem aumentado a procura por parte dos consumidores de soluções cosmetológicas para as disfunções cutâneas mais comuns. Um exemplo dessas disfunções é a celulite, que afecta sobretudo as mulheres e que é consequência não só do excesso de peso, mas também de desequilíbrios hormonais. Esta procura incentivou a indústria a desenvolver múltiplas formulações, recorrendo a diferentes formas galénicas e a variadas substâncias cosmetologicamente activas. No entanto, apesar deste esforço, a maioria das alternativas disponíveis ainda possui uma eficácia reduzida. Neste artigo são descritas as alterações sobre as camadas dérmica e hipodérmica características desta disfunção, bem como as principais classes de substâncias cosmetologicamente activas incluídas nas formulações com acção anti-celulítica.

Toxigenómica na Avaliação de Compostos Químicos

Apesar do facto de vivermos mergulhados num ambiente cheio dos mais diversos produtos químicos pouca informação existe sobre a sua toxicidade em relação aos seres humanos e outros seres vivos. Por tal motivo as autoridades reguladoras vêm expressando a sua preocupação e planeiam aprovar novos regulamentos para a avaliação da toxicidade de vários milhares de produtos químicos de uso comum. Neste contexto tal envolverá estudos em larga escala de avaliação da toxicidade desses produtos. Com a informação reunida em bases de dados específicas e públicas espera-se obter uma melhor compreensão da sua importância para a saúde humana e para o ambiente. Tal facto ajudará a tomada de medidas preventivas na defesa da saúde humana e ambiental. Contudo os métodos convencionais de avaliação da toxicidade têm várias limitações que impedem ou dificultam a efectivação de estudos em larga escala como pretendido. Neste contexto a toxigenómica é uma ciência nova que pode contribuir para obviar as limitações dos métodos convencionais e nessa medida dar uma importante contribuição para o melhor conhecimento da segurança dos produtos químicos.

Templated synthesis of carbon materials mediated by porous clay heterostructures

Mesoporous carbon materials were prepared through template method approach using porous clay heterostructures (PCHs) as matrix and furfuryl alcohol as carbon precursor. Three PCHs prepared using amines with 8, 10 and 12 carbon atoms were used. The effect of several impregnation-polymerization cycles of the carbon precursor, the carbonization temperature and the need of a previous surface alumination were evaluated. The presence of two porosity domains was identified in all the carbon materials. These two domains comprise pores resulting from the carbonization of the polymer film formed in the inner structure of the PCH (domain I) and larger pores created by the clay particles aggregation (domain II). The predominance of the porosity associated to domain I or II can be achieved by choosing a specific amine to prepare the PCH matrix. Carbonization at 700 C led to the highest development of pores of domain I. In general, the second impregnation-polymerization cycle of furfuryl alcohol resulted in a small decrease of both types of porosity domains. Furthermore the previous acidification of the surface to create acidic sites proved to be unnecessary. The results showed the potential of PCHs as matrices to tailor the textural properties of carbons prepared by template mediated synthesis.

Presença de compostos de nitrogênio em águas de poços

INTRODUÇÃO: A presença de compostos de nitrogênio nos seus diferentes estados de oxidação é indicativo de contaminação do aquífero e de possíveis condições higiênico-sanitárias insatisfatórias. O nitrito e o nitrato estão associados a dois efeitos adversos à saúde: a indução à metemoglobinemia e a formação potencial de nitrosaminas e nitrosamidas carcinogênicas. Assim, foi verificada a contaminação das águas subterrâneas por compostos de nitrogênio, através da determinação de nitrogênio amoniacal, nitrogênio albuminóide, nitrito e nitrato, e avaliada a adequação da legislação vigente. MATERIAL E MÉTODO: Foram analisadas 607 amostras de águas de poços localizadas predominantemente na Região Metropolitana da Grande São Paulo, através de técnicas espectrofotométricas na região do visível. RESULTADOS: Os resultados analíticos foram avaliados com base nas legislações federal e estadual paulista. Das amostras analisadas, 91 (15%) apresentaram teores de pelo menos uma forma do nitrogênio em desacordo com a legislação estadual e 24 (4,0%) apresentaram teores de nitrato em desacordo com a legislação federal. CONCLUSÃO: Apenas o nitrato apresenta valor máximo permissível na legislação federal, enquanto que a estadual contempla os quatro compostos nitrogenados. Com base nos resultados da presença significativa desses derivados nas amostras analisadas, os quais comprometem a qualidade das águas e apresentam riscos potenciais à saúde humana, sugere-se a sua inclusão na legislação federal.

Production of surfactants from bio-materials

Este trabalho foi desenvolvido no âmbito de um projecto europeu, BIOPRODUCTION, tendo em vista o desenvolvimento de dois tipos de biomaterias funcionais: ésteres de açúcares com ácidos gordos (SFAE) e metacrilatos funcionais. A síntese laboratorial do biosurfactante SFAE foi efectuada utilizando como matérias-primas diferentes sacáridos, nomeadamente sacarose, glucose e melaço de cana-de-açúcar (mistura de polissacáridos), e ésteres metílicos de ácidos gordos (FAME) de óleos vegetais, tais como colza e coco. Esta síntese é constituída por dois passos: acilação dos açúcares com anidrido acético, e transesterificação do açúcar acilado com FAME, utilizando triflatos de lantanídeos como catalisador. Diferentes estequiometrias foram testadas, bem como diferentes processos de modo a evitar a degradação dos açúcares. Foram efectuados testes preliminares de emulsão e calculou-se, empiricamente, o respectivo HLB. Procedeu-se à caracterização do produto através de FTIR e RMN e também à optimização iterativa do processo de síntese. A modificação, à escala laboratorial, de metacrilatos de metilo (MMA) realizou-se recorrendo à sua transesterificação com polióis convencionais. Efectuaram-se testes de reticulação do produto com diferentes catalisadores e iniciadores para posterior aplicação em revestimentos de borracha. Por fim, para ambos os produtos serão necessários estudos adicionais de caracterização, nomeadamente tensão superficial para os biosurfactantes e propriedades mecânicas para polímeros modificados com MMA.