Production of milk foams by steam injection: the effects of steam pressure and nozzle design

Foam properties depend on the physico-chemical characteristics of the continuous phase, the method of production and process conditions employed; however the preparation of barista-style milk foams in coffee shops by injection of steam uses milk as its main ingredient which limits the control of foam properties by changing the biochemical characteristics of the continuous phase. Therefore, the control of process conditions and nozzle design are the only ways available to produce foams with diverse properties. Milk foams were produced employing different steam pressures (100-280 kPa gauge) and nozzle designs (ejector, plunging-jet and confined-jet nozzles). The foamability of milk, and the stability, bubble size and texture of the foams were investigated. Variations in steam pressure and nozzle design changed the hydrodynamic conditions during foam production, resulting in foams having a range of properties. Steam pressure influenced foam characteristics, although the net effect depended on the nozzle design used. These results suggest that, in addition to the physicochemical determinants of milk, the foam properties can also be controlled by changing the steam pressure and nozzle design.

Drift from the use of handheld knapsack pesticide sprayers in Boyacá (Colombian Andes)

Offsite pesticide losses in tropical mountainous regions have been little studied. One example is measuring pesticide drift soil deposition, which can support pesticide risk assessment for surface water, soil, bystanders, off target plants and fauna. This is considered a serious gap, given the evidence of pesticide-related poisoning in those regions. Empirical data of drift deposition of a pesticide surrogate, Uranine tracer, within one of the highest potato producing regions in Colombia, characterized by small plots and mountain orography, is presented. High drift values encountered in our study reflect the actual spray conditions using handled knapsack sprayers. Comparison between measured and predicted drift values using three existing empirical equations showed important underestimation. However, after their optimization based on measured drift information, the equations showed a strong predictive power for this study area and the study conditions. The most suitable curve to assess mean relative drift was the IMAG calculator after optimization.

The effect of simulated flooding post-anthesis on pre-harvest sprouting and subsequent seed longevity in contrasting rice cultivars

Unpredictable flooding is a major constraint to rice production. It can occur at any growth stage. The effect of simulated flooding post-anthesis on yield and subsequent seed quality of pot-grown rice (Oryza sativa L.) plants was investigated in glasshouses and controlled-environment growth cabinets. Submergence post-anthesis (9-40 DAA) for 3 or 5 days reduced seed weight of japonica rice cv. Gleva, with considerable pre-harvest sprouting (up to 53%). The latter was greater the later in seed development and maturation that flooding occurred. Sprouted seed had poor ability to survive desiccation or germinate normally upon rehydration, whereas the effects of flooding on the subsequent air-dry seed storage longevity (p50) of the non-sprouted seed fraction was negligible. The indica rice cvs IR64 and IR64Sub1 (introgression of submergence tolerance gene Submergence1A-1) were both far more tolerant to flooding post-anthesis than cv. Gleva: four days’ submergence of these two near-isogenic cultivars at 10-40 DAA resulted less than 1% sprouted seeds. The presence of the Sub1A-1 allele in cv. IR64Sub1 was verified by gel electrophoresis and DNA sequencing. It had no harmful effect on loss in seed viability during storage compared with IR64 in both control and flooded environments. Moreover, the germinability and changes in dormancy during seed development and maturation were very similar to IR64. The efficiency of using chemical spray to increase seed dormancy was investigated in the pre-harvest sprouting susceptible rice cv. Gleva. Foliar application of molybdenum at 100 mg L-1 reduced sprouted seeds by 15-21% following 4 days’ submergence at 20-30 DAA. Analyses confirmed that the treatment did result in molybdenum uptake by the plants, and also tended to increase seed abscisic acid concentration. The latter was reduced by submergence and declined exponentially during grain ripening. The selection of submergence-tolerant varieties was more successful than application of molybdenum in reducing pre-harvest sprouting.

Efficacy of Microwaves and Chlorhexidine on the Disinfection of Pacifiers and Toothbrushes: An In Vitro Study

Purpose: The purpose of this study was to evaluate, in vitro, the contamination of toothbrushes and pacifiers by Streptococcus mutans, and the efficacy of microwave and chlorhexidine for their disinfection. Methods: Sixty pacifiers and 60 toothbrushes were contaminated with S mutans and then divided into groups according to the disinfection protocol: Group 1-chlorhexidine solution; Group 2-microwave sterilization; and Group 3-sterile tap water. The devices were evaluated microbiologically as to the formation of S mutans colonies/biofilms and were examined by scanning electron microscopy. The results were submitted for statistical analysis by Friedman`s test at a 5% significance level. Results: The results of both types of evaluation showed a large number of S mutans colonies/biofilms after spraying with sterile tap water, and chlorhexidine spraying and microwaving were effective in eliminate colonies/biofilms. Groups 1 and 2 were statistically similar to each other (P>.05) and differed significantly from Group 3 (P<.05). Conclusions: The 0.12% chlorhexidine solution spray and 7 minutes of microwave irradiation were effective for disinfection of pacifiers and toothbrushes. (Pediatr Dent 2011;33:10-3) Received July 29, 2009 I Last Revision January 26, 2010 I Accepted March 10, 2010

Selection of operational parameters for the production of instant soy protein isolate by pulsed fluid bed agglomeration

The objective of this study was to select the optimal operational conditions for the production of instant soy protein isolate (SPI) by pulsed fluid bed agglomeration. The spray-dried SPI was characterized as being a cohesive powder, presenting cracks and channeling formation during its fluidization (Geldart type A). The process was carried out in a pulsed fluid bed, and aqueous maltodextrin solution was used as liquid binder. Air pulsation, at a frequency of 600 rpm, was used to fluidize the cohesive SPI particles and to allow agglomeration to occur. Seventeen tests were performed according to a central composite design. Independent variables were (i) feed flow rate (0.5-3.5 g/min), (ii) atomizing air pressure (0.5-1.5 bar) and (iii) binder concentration (10-50%). Mean particle diameter, process yield and product moisture were analyzed as responses. Surface response analysis led to the selection of optimal operational parameters, following which larger granules with low moisture content and high process yield were produced. Product transformations were also evaluated by the analysis of size distribution, flowability, cohesiveness and wettability. When compared to raw material, agglomerated particles were more porous and had a more irregular shape, presenting a wetting time decrease, free-flow improvement and cohesiveness reduction. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Microcapsules of a Casein Hydrolysate: Production, Characterization, and Application in Protein Bars

The aim of this work was to encapsulate a casein hydrolysate by spray drying using maltodextrins (DE 10 and 20) as wall materials and to evaluate the efficiency of the microencapsulation in attenuating the bitter taste of the hydrolysate using protein bars as the model system. Microcapsules were evaluated for morphology (SEM), particle size, hygroscopicity, solubility, thermal behavior (DSC), and bitter taste with a trained sensory panel by a paired comparison test (nonencapsulated samples vs. encapsulated samples). Bars were prepared with the addition of 3% casein hydrolysate at free or both encapsulated forms, and were then evaluated for their moisture, water activity (a(w)) and for their bitter taste by a ranking test. Microcapsules were of the matrix type, having continuous surfaces with no apparent porosity for both coatings. Both encapsulated casein hydrolysates had similar hygroscopicity, and lower values than free encapsulated hydrolysates. The degree of hydrolysis of the maltodextrin influenced only the particle size and T(g). The sensory panel considered the protein bars produced with both encapsulated materials less bitter (p < 0.05) than those produced with the free casein hydrolysates. Microencapsulation by spray drying with maltodextrin DE 10 and 20 was successful to attenuate the bitter taste and the hygroscopicity of casein hydrolysates.

EFFECT OF DRYING METHODS ON THE THERMODYNAMIC PROPERTIES OF BLACKBERRY PULP POWDER

Three different types of maltodextrin encapsulated dehydrated blackberry fruit powders were obtained using vibrofluidized bed drying (VF), spray drying (SD), vacuum drying (VD), and freeze drying (FD). Moisture equilibrium data of blackberry pulp powders with 18% maltodextrin were determined at 20, 30, 40, and 50 degrees C using the static gravimetric method for the water activity range of 0.06-0.90. Experimental equilibrium moisture content data versus water activity were fit to the Guggenheim-Anderson-de Boer (GAB) model. Agreement was found between experimental and calculated values. The isosteric heat of sorption of water was determined using the Clausius-Clapeyron equation from the equilibrium data; isosteric heats of sorption were found to increase with increasing temperature and could be adjusted by an exponential relationship. For freeze dried, vibrofluidized, and vacuum dried pulp powder samples, the isosteric heats of sorption were lower (more negative) than those calculated for spray dried samples. The enthalpy-entropy compensation theory was applied to sorption isotherms and plots of Delta H versus Delta S provided the isokinetic temperatures, indicating an enthalpy-controlled sorption process.

Specific surface area and structures of aluminas from fibrillar pseudoboehmite

By heating powders of the aluminum monohydroxide fibrillar pseudoboehmite from 200 degrees C to 1400 degrees C several high surface area aluminas are prepared and characterized by X-ray diffraction and electron optical methods. Aqueous sols with pseudoboehmite fibrils of different lengths were dried by two methods: at room temperature and spray-dried. The following aluminas were obtained after treatment of the powders at increasing temperatures and having a range of specific surface areas: gamma-Al(2)O(3) (470 degrees C - 770 degrees C; 179 m(2)/g 497 m(2)/g); delta-Al(2)O(3) (770 degrees C - 930 degrees C; 156 m(2)/g - 230 m(2)/g); theta-Al(2)O(3) (930 degrees C - 1050 degrees C; 11 m(2)/g - 200 m(2)/g); alpha-Al(2)O(3) (1050 degrees C - 1400 degrees C; 2 m(2)/g - 17 m(2)/g). Spray-dried powders, fired at the same temperature than the ground powders, showed higher specific surface areas. The higher surface area alumina have values of the same order of magnitude of the commercial ""ad-cat"" aluminas.

Infrared emission and defect centres in Er and Yb codoped Y(3)Al(5)O(12) phosphors

YAG phosphor powders doped/codoped with Er(3+)/(Er(3+) + Yb(3+)) have been synthesised by using the solution combustion method. The effect of direct pumping into the (4)I(11/2) level under 980 nm excitation of doped/codoped Er(3+)/Yb(3+)-Er(3+) in Y(3)Al(5)O(12) (YAG) phosphor responsible for an infrared (IR) emission peaking at similar to 1.53 mu m corresponding to the (4)I(13/2)->(4)I(15/2) transition has been studied. YAG exhibits three thermally-stimulated luminescence (TSL) peaks at around 140A degrees C, 210A degrees C and 445A degrees C. Electron spin resonance (ESR) studies were carried out to identify the centres responsible for the TSL peaks. The room temperature ESR spectrum of irradiated phosphor appears to be a superposition of two distinct centres. One of the centres (centre I) with principal g-value 2.0176 is identified as O(-) ion, while centre II with an isotropic g-factor 2.0020 is assigned to an F(+) centre (singly ionised oxygen vacancy). An additional defect centre is observed during thermal-annealing experiments and this centre (assigned to F(+) centre) seems to originate from an F-centre (oxygen vacancy with two electrons) and these two centres appear to correlate with the observed high-temperature TSL peak in YAG phosphor.

Lipopeptides Produced by a Soil Bacillus Megaterium Strain

A soil microorganism identified as Bacillum megaterium was found to produce several antibiotics substances after growth for 20 h at 37A degrees C in a mineral culture medium. Analysis both by electron spray ionization (ESI) and matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight (MALDI-TOF) mass spectrometry (MS) identified these substances as lipopeptides. Predominant peaks at m/z 1,041 and m/z 1,065 revealed ions which are compatible with surfactins and lichenysins, respectively. Two other ions m/z 1,057 and m/z 1,464 were further studied by collision-induced dissociation (CID) unveiling an iturin A at the first and fengycins A and B at the second m/z peaks. The CID spectrum of the m/z 1,464 ion also suggests the existence of fengycins A and B variants in which Ile was changed to Val in the position 10 of the peptide moiety. Raw mixtures of all these compounds were also assayed for antibiotic features. The data enlighten the unusual diversity of the lipopeptide mixture produced by a sole Bacillus species.

Optical and structural properties of PbI(2) thin films

Lead iodide thin films were fabricated using the spray pyrolysis technique. Milli-Q water and N.N-dimethylformamide were used as solvents under varying deposition conditions. Films as thick as 60 mu m were obtained. The optical and structural properties of the samples were investigated using Photoluminescence, Raman scattering, X-ray diffraction, and Scanning electron microscopy. In addition, the study included also the electronic properties which were investigated by measuring the dark conductivity as a function of temperature. The deposition technique seems to be promising for the development of thick films to be used in medical imaging.

Desenvolvimento de procedimento analítico para determinação de fármacos e pesticidas em amostra aquosas ambientais

O presente trabalho conjuga estudo de fármacos e pesticidas em nível de traços como poluentes no meio aquoso, envolvendo o uso de cromatografia líquida com detector espectrofotométrico na região do ultravioleta (HPLC-UV) para fármacos e cromatografia líquida com detector espectrométrico de massas (LC-ESI-MS-MS) para pesticidas. Quatro fármacos (antibióticos), a saber: ampicilina, amoxilina, tetraciclina e cefalexina, foram avaliados em presença de diversas fases móveis, que foram selecionadas de acordo com a melhor performance cromatográfica, sendo que ampicilina e amoxilina apresentaram melhor performance cromatográfica na mesma fase móvel. Para extração em fase sólida dos fármacos amoxilina e ampicilina foram avaliados três fases comerciais: LC- 18 (SUPELCLEAN), Supelclean TM ENVI TM-Chrom P, Abselut NEXUS. Para os fármacos cefalexina e tetraciclina, além das fases comercias foram avaliadas três novas fases a base de sílicas funcionalizadas com zirconocenos: (MeCp)2ZrCl2, (nBuCp)2ZrCl2 e (iBuCp)2ZrCl2. Amoxilina e ampicilina não apresentaram boas recuperações nas fases e eluentes estudados. Para tetraciclina e cefalexina, a fase comercial Chrom P apresentou boas recuperações quando utilizados os solventes metanol e a mistura 1% de solução aquosa de ácido acético e metanol (60:40), respectivamente. Com relação aos pesticidas, diversas classes (triazinas, feniluréias, organofosforados, anilina, ácidos, molinato e propanil) foram estudadas, somando um total de 20 pesticidas. Três colunas foram avaliadas em diferentes gradientes. Foi selecionada a coluna Purospher START RP e o gradiente acetonitrila-água. Triazinas, feniluréias, organosfosforados, anilinas e o pesticida propanil foram determinadas em modo de ionização spray eletrônico positivo, os pesticidas ácidos e propanil foram determinados em modo de ionização spray eletrônico negativo. Para cada pesticida foi encontrada duas transições (íon produtor-íon produzido) e confirmadas por MRM (Multiple Reaction Monitoring). O método apresentou linearidade com coeficientes de correlação maiores que 0,99. Uma metodologia para extração em fase sólida on line foi também desenvolvida. Essa metodologia apresentou-se altamente sensível (limites de detecção entre 0,040 e 2,794 ng L-1), simples rápida (45 minutos por análise) e precisa (desvio padrão relativo entre 1,99 e 12,15 %).

Estudo da susceptibilidade à corrosão sob tensão e à corrosão : fadiga do aço API X65 aspergido termicamente utilizado em componentes offshore

Aços de alta resistência mecânica, aspergidos termicamente, são os materiais mais adequados para garantir o bom desempenho de certos componentes de plataformas offshore, expostos a situações severas de carregamento em água do mar. A literatura apresenta vários estudos relativos ao efeito combinado entre esforços mecânicos e o meio agressivo, em aços de alta resistência, entretanto, poucos avaliam o desempenho desses aços aspergidos metalicamente. A susceptibilidade à corrosão sob tensão e à corrosão-fadiga, de um aço de alta resistência mecânica aspergido termicamente, empregado em componentes de plataformas offshore, foi avaliada mediante as técnicas de ensaio de tração com baixa taxa de deformação, ensaio de fadiga por flexão em três pontos e metalografia da fratura. Os ensaios foram realizados em água do mar sintética ao potencial de corrosão e à um potencial catódico, utilizando-se amostras de aço revestidas termicamente com zinco e alumínio pelo processo de aspersão com plasma spray. O comportamento de amostras ensaiadas ao ar foi usado como parâmetro para avaliação do desempenho do aço em água do mar. Os resultados obtidos indicam que o aço revestido é susceptível à corrosão sob tensão e à corrosão fadiga em água do mar, sendo que o mecanismo de fragilização envolve a ruptura prematura dos revestimentos e a participação do hidrogênio.

Detecção radiográfica de defeitos ósseos incipientes no periápice

Esta dissertação é apresentada sob a forma de quatro artigos. O artigo I avaliou a concordância e a acurácia no diagnóstico da situação do periápice de molares e prémolares inferiores portadores ou não de patologia periapical. Quarenta radiografias periapicais foram selecionadas, vinte de dentes com vitalidade pulpar e sem radiolucências periapicais e vinte de dentes com necrose pulpar. As radiografias foram digitalizadas em scanner no modo 8 bits, 300 dpi e armazenadas no formato JPEG 12. As imagens digitalizadas foram apresentadas no formato de slides com fundo preto no programa PowerPoint, sendo projetadas em equipamento multimídia para dois grupos de dez observadores, estudantes de pós-graduação de uma mesma instituição de ensino, simultaneamente, com repetição de 20% dos casos. Os observadores apresentaram ampla variação do percentual de concordância entre diagnósticos repetidos, contudo, quando agrupados por especialidade, endodontistas e radiologistas apresentaram percentuais de concordância de 62,50 e 66,25%, respectivamente. Na análise da concordância interobservadores, ambos os grupos apresentaram desempenho semelhante, sendo este superior entre os alunos de radiologia (Kendall´s W= 0,816 e 0,662 respectivamente). Em relação à especificidade, observou-se desempenho idêntico para os dois grupos (70 a 95%), contudo os alunos de radiologia apresentaram sensibilidade ligeiramente superior (70 a 95%). O artigo II verificou, in vitro, se é possível medir com confiabilidade, utilizando a tomografia computadorizada, a distância entre as corticais ósseas e os ápices dentários de molares e pré-molares em mandíbulas humanas secas, além de determinar a relação de proximidade, dos dois grupos, com as corticais. As imagens das peças ósseas foram obtidas por tomografia computadorizada. A partir delas mensurações foram realizadas, por quatro observadores, três não calibrados (A, B e C) e um calibrado (D). A concordância interexaminador, para os observadores A, B e C, assim como a intra para o observador D foram calculadas por meio do Teste de Concordância de Kendall. A partir das médias geradas (observador D) foi calculada a comparação entre os grupos de ápices e as medidas, utilizando os Testes Não-Paramétricos de Kruskal Wallis e Wilcoxon, ambos com a=5%. Uma boa concordância tanto inter quanto intra-examinador foi observada. A tomografia computadorizada mostrou-se reprodutível para a obtenção da distância entre os ápices dentários e as corticais ósseas, tanto na avaliação inter quanto intra-observador. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas quanto á posição dos ápices de raízes de pré-molares e de molares, contudo os prémolares apresentaram seus ápices significativamente mais próximos da cortical vestibular do que da lingual. O artigo III avaliou o desempenho diagnóstico de radiografias periapicais em diferentes estágios de perda óssea (leve, moderada e severa), digitalmente simulada na região apical. A partir de radiografias trinta ápices dentários de pré-molares e molares inferiores sem radiolucências foram selecionados. As radiografias foram digitalizadas em scanner no modo 8 bits, 300 dpi e armazenadas no formato JPEG 12. Na imagem inicial (original) os sítios apicais selecionados foram demarcados por um quadrado, as mesmas foram digitalmente reproduzidas seis vezes e numeradas em ordem crescente, formando sete conjuntos. A perda óssea foi digitalmente simulada com as ferramentas lápis (modelo mecânico) e spray (modelo químico), com tinta preta, em intensidade de 3%, 5% e 8%. Os pares de imagens (inicial e experimental) e subtrações foram avaliados por três observadores, com repetição de 20% dos casos. O Coeficiente de Correlação de Spearman e o Teste Não Paramétrico de Wilcoxon mostraram uma boa concordância entre a primeira e a segunda medida para os dois modelos, com exceção de um observador. Através da análise das curvas ROC (p> 0,05) observou-se diferença significativa entre os métodos para ambos os modelos nas intensidades de 3% e 5%. Não houve diferença significativa para a intensidade de 8%. A subtração digital qualitativa mostrou desempenho significativamente melhor do que a avaliação de pares de radiografias para ambos os modelos de reabsorção simulada nas intensidades leve e moderada. O artigo IV avaliou, in vitro, os diagnósticos obtidos de pares de radiografias, subtração radiográfica de imagens digitais diretas e digitalizadas em defeitos ósseos periapicais incipientes criados por aplicação de solução ácida. Em quarenta sítios apicais de mandíbulas humanas secas foram criados defeitos ósseos, por meio da aplicação de ácido perclórico 70%, nos tempos 6, 10, 24, 48 e 54 horas. As radiografias convencionais e as imagens digitais diretas foram obtidas duas vezes no tempo zero e, seqüencialmente, antes de cada nova aplicação de ácido. As incidências foram padronizadas fixando os elementos geométricos. As radiografias foram digitalizadas em scanner no modo 8 bits, 300 dpi e armazenadas, assim como as digitais diretas, no formato TIFF. O programa Imagelab foi utilizado para a subtração das imagens digitais indiretas e diretas. A subtração radiográfica das imagens digitalizadas e os pares de imagem digital foram avaliados por um observador experiente, sendo 20% repetidas durante o exame. A análise quantitativa da subtração radiográfica de imagens diretas foi realizada no programa ImageTool. Os resultados das análises qualitativa e quantitativa foram avaliados por meio da ANOVA, sendo a primeira complementada pelo Teste de Comparações Múltiplas Dunnett T3 e a segunda pelo Teste de Tukey, ambos com a=5%. O observador apresentou coeficiente de Kappa = 0,739 para subtração e 0,788 para os pares de imagem. No tempo 0 houve acerto de diagnóstico em 100 e 90% dos casos para subtração e pares de imagem, respectivamente. Nos tempo 6 e 10/24 foram identificadas, para subtração, alterações em 20 e 25% dos casos e para os pares de imagem em 2,5 e 10% dos casos. A proporção de acertos aumentou significativamente nos tempos 48 e 54 horas, tanto para subtração – 80 e 82,5% – quanto para os pares de imagem – 47,5 e 52,5%. A ANOVA evidenciou diferenças estatisticamente significativas entre as áreas controle nos tempos 0/6 e 48/54. Comparando áreas teste e controle, observou-se que aquela apresentou valores médios de densidade óptica significativamente menores nos tempos 24, 48 e 54. Conclui-se que tanto a avaliação qualitativa como a quantitativa de imagens de subtração apresentaram melhor desempenho que a avaliação dos pares de imagem na detecção de defeitos incipientes no periápice.

Obtenção e caracterização de estruturas reofundidas e tixofundidas da liga de alumínio AA7075

A obtenção de ligas metálicas em forma de pasta, com propriedades tixotrópicas apropriadas para serem utilizadas em processos de tixoconformação, pode ser realizada através de vários processos metalúrgicos. Destacam-se os processos de reofundidos obtidos a partir do líquido com a agitação mecânica do banho, ao longo da solidificação. Esses processos utilizam-se de rotores e propulsores, agitação mecânica usando o processo de duplo-parafuso e a agitação magneto hidrodinâmica. Outros procedimentos para a obtenção de pastas reofundidas a partir do líquido são o processo SCR (Shearing Cooling Roll), refino químico, ultra-som, processo spray, a nova reofundição NCR (New Rheocasting) e a reofundição elementar. As estruturas tixofundidas são obtidas a partir do metal sólido no qual, utiliza-se a refusão parcial de estruturas dendríticas, a fusão parcial de estruturas dendríticas deformadas (SIMA) e a fusão parcial sob pressão de estruturas dendríticas. No Trabalho em questão foram estudados os dois métodos para a obtenção de estruturas com propriedades tixotrópicas (Reofundição e Tixofundição). O primeiro processo explorado foi a agitação mecânica da liga AA7075 em seu estado semi-sólido, através de uma haste propulsora com pás recobertas por carbeto de cromo e contida em um cadinho especial de grafite. O segundo, foi a aplicação de tratamento isotérmico usando diversos patamares de tempos de aplicação e temperaturas. Este processo foi realizado por aquecimento indutivo na mesma liga AA7075, deformada anteriormente por extrusão direta. As microestruturas foram caracterizadas através dos diâmetros e formas dos glóbulos, utilizando o fator de forma específico em um programa de análise de imagens.