Indagine sul meccanismo di stiratura semipermanente del capello per la ricerca di alternative all'uso di aldeide formica

La scarsità di informazioni sulle reazioni che intervengono nel processo di stiratura semipermanente dei capelli e la necessità di trovare prodotti alternativi all’uso della formaldeide ha portato a intraprendere questo lavoro di tesi. Esso si è svolto seguendo due linee principali: l’indagine sui possibili meccanismi di reazione che intervengono fra composti aventi gruppi aldeidici, quali formaldeide o acido gliossilico (particolarmente efficaci nel processo di stiratura), e alcuni amminoacidi presenti nei capelli da un lato, e uno studio sulle modificazioni che intervengono nella fibra attraverso spettroscopia Raman e ATR-FT-IR e microscopia elettronica a scansione (SEM) dall’altro. Partendo dall’ipotesi più plausibile di una addizione sull’atomo di carbonio carbonilico da parte di nucleofili presenti su alcuni residui amminoacidici della catena polipeptidica, sono stati presi in considerazioni tre gruppi funzionali presenti sugli amminoacidi che possono dar luogo ad addizione reversibile al carbonio carbonilico: il gruppo tiolico che comportandosi come nucleofilo allo zolfo potrebbe dare formazione di semitioacetali, il gruppo ossidrilico di amminoacidi come serina e treonina che potrebbe dare semiacetali, ed il gruppo amminico di amminoacidi basici che agendo da nucleofilo all’azoto potrebbe generare immine. Dopo aver indagato sulla reazione fra aldeide formica (o acido gliossilico) con cisteina e derivati, l’indagine è proseguita utilizzando come amminoacido basico modello N-acetil-L-lisina, dove il gruppo amminico in posizione alfa al carbossile è protetto per cercare di mimare la situazione nel polipeptide. Alcune prove sono state condotte facendo reagire questo substrato sia con una serie di aldeidi aromatiche in diverse condizioni sperimentali che con acido gliossilico. In seguito sono state svolte analisi mediante spettroscopia Raman e ATR-FT-IR su ciocche di pelo di yak nelle diverse fasi del trattamento più comunemente utilizzato nella stiratura semipermanente. Questo ha permesso di ottenere indicazioni sia sulle modificazioni della struttura secondaria subite dalla fibra che sul verificarsi di reazioni fra agente lisciante e residui amminoacidici presenti su di essa. Infine è stata svolta un’indagine SEM sia su fibre di yak che su capelli umani ricci per osservare le variazioni superficiali nei diversi stadi del trattamento.

Classification Of Frankfurters By Ft-raman Spectroscopy And Chemometric Methods.

Frankfurters are widely consumed all over the world, and the production requires a wide range of meat and non-meat ingredients. Due to these characteristics, frankfurters are products that can be easily adulterated with lower value meats, and the presence of undeclared species. Adulterations are often still difficult to detect, due the fact that the adulterant components are usually very similar to the authentic product. In this work, FT-Raman spectroscopy was employed as a rapid technique for assessing the quality of frankfurters. Based on information provided by the Raman spectra, a multivariate classification model was developed to identify the frankfurter type. The aim was to study three types of frankfurters (chicken, turkey and mixed meat) according to their Raman spectra, based on the fatty vibrational bands. Classification model was built using partial least square discriminant analysis (PLS-DA) and the performance model was evaluated in terms of sensitivity, specificity, accuracy, efficiency and Matthews's correlation coefficient. The PLS-DA models give sensitivity and specificity values on the test set in the ranges of 88%-100%, showing good performance of the classification models. The work shows the Raman spectroscopy with chemometric tools can be used as an analytical tool in quality control of frankfurters.

Detection Of Explosives On The Surface Of Banknotes By Raman Hyperspectral Imaging And Independent Component Analysis.

The aim of this study was to develop a methodology using Raman hyperspectral imaging and chemometric methods for identification of pre- and post-blast explosive residues on banknote surfaces. The explosives studied were of military, commercial and propellant uses. After the acquisition of the hyperspectral imaging, independent component analysis (ICA) was applied to extract the pure spectra and the distribution of the corresponding image constituents. The performance of the methodology was evaluated by the explained variance and the lack of fit of the models, by comparing the ICA recovered spectra with the reference spectra using correlation coefficients and by the presence of rotational ambiguity in the ICA solutions. The methodology was applied to forensic samples to solve an automated teller machine explosion case. Independent component analysis proved to be a suitable method of resolving curves, achieving equivalent performance with the multivariate curve resolution with alternating least squares (MCR-ALS) method. At low concentrations, MCR-ALS presents some limitations, as it did not provide the correct solution. The detection limit of the methodology presented in this study was 50μgcm(-2).

Estudo por espectroscopia micro-Raman dos mecanismos de separação de fase em vidros fosfatos de metais de transição

Glass-ceramics are prepared by controlled separation of crystal phases in glasses, leading to uniform and dense grain structures. On the other hand, chemical leaching of soluble crystal phases yields porous glass-ceramics with important applications. Here, glass/ceramic interfaces of niobo-, vanado- and titano-phosphate glasses were studied by micro-Raman spectroscopy, whose spatial resolution revealed the multiphase structures. Phase-separation mechanisms were also determined by this technique, revealing that interface composition remained unchanged as the crystallization front advanced for niobo- and vanadophosphate glasses (interface-controlled crystallization). For titanophosphate glasses, phase composition changed continuously with time up to the equilibrium composition, indicating a spinodal-type phase separation.

Desenvolvimento de um algoritmo para identificação e correção de spikes em espectroscopia Raman de imagem

Raman imaging spectroscopy is a highly useful analytical tool that provides spatial and spectral information on a sample. However, CCD detectors used in dispersive instruments present the drawback of being sensitive to cosmic rays, giving rise to spikes in Raman spectra. Spikes influence variance structures and must be removed prior to the use of multivariate techniques. A new algorithm for correction of spikes in Raman imaging was developed using an approach based on comparison of nearest neighbor pixels. The algorithm showed characteristics including simplicity, rapidity, selectivity and high quality in spike removal from hyperspectral images.

Desempenho e qualidade dos ovos de poedeiras comerciais alimentadas com rações contendo diferentes níveis de metionina e lisina

Foram avaliados os efeitos dos níveis de metionina e lisina sobre o desempenho e a qualidade interna e externa dos ovos de poedeiras comerciais. Foram utilizadas 256 poedeiras Hisex White com 68 semanas de idade, alojadas individualmente em delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial 4 õ 4, com quatro níveis de lisina (0,482; 0,682; 0,882 e 1,082%) e metionina (0,225; 0,318; 0,411 e 0,505%), totalizando 16 dietas, cada uma com quatro repetições de quatro aves. O desempenho foi avaliado por meio das características consumos de ração, lisina, metionina, proteína bruta e de energia, peso, produção e massa de ovos e conversão alimentar. A qualidade interna dos ovos foi avaliada por meio das características peso e porcentagem de albúmen e gema e pela unidade Haugh. As aves apresentaram máxima produção de ovos quando alimentadas com rações contendo 0,444% de metionina total e 0,872% de lisina total. A classificação dos ovos por tipo e as características de qualidade interna e externa dos ovos não foram influenciadas pelos níveis de metionia e lisina da dieta.

Desempenho, qualidade dos ovos e balanço de nitrogênio de poedeiras comerciais alimentadas com rações contendo diferentes níveis de proteína bruta e lisina

O experimento foi conduzido para avaliar os efeitos de rações com diferentes níveis de proteína bruta (PB) e lisina sobre as características de desempenho, a qualidade interna dos ovos e o balanço/retenção do nitrogênio. Foram utilizadas 160 poedeiras Hisex White com 48 semanas de idade, alojadas individualmente em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 × 2, com quatro níveis de PB (12, 14, 16 e 18%) e dois de lisina (0,85 e 1,00%), totalizando oito rações com cinco repetições de quatro aves. O consumo de proteína bruta, o peso dos ovos, a massa de ovos e a porcentagem de albúmen apresentam resposta linear crescente aos níveis de PB na dieta. O balanço de nitrogênio não é alterado pelos níveis de proteína das rações.

Aplicação de espectroscopias raman e infravermelho na identificação e quantificação de plastificantes em filmes comerciais de PVC esticável

This paper reports the use of Raman and infrared techniques for the qualitative and quantitative analysis of plasticizers in polyvinylchloride (PVC) commercial films. FT-Raman marker bands were indentified for di-2-ethyl-hexyl adipate (DEHA) and di-2-ethyl-hexyl phthalate (DEHP), allowing for the rapid identification of these species in the commercial film. Quantitative analysis by FT-IR resulted in plasticizers concentrations ranging from 11 to 27% (w/w). Considering the little sample preparation and the low cost of the techniques, FT-IR and FT-Raman are viable techniques for a first assessment of plasticizers in commercial samples.

Electrochemical and photocatalytic reactions of polycyclic aromatic hydrocarbons investigated by raman spectroscopy

This paper presents the study of photochemical behavior of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), potential pollutants in secondary reactions in aerosols, through Raman spectroscopy compared with its electrochemical behavior. The PAHs studied include pyrene, anthracene, phenanthrene and fluorene. These were adsorbed onto TiO2 and irradiated with ultraviolet light (254 nm). Their electrochemical oxidation was studied by in situ Surface-enhanced Raman Scattering (SERS) and led to the formation of carbonyl-containing products. Oxidized intermediates bearing the C=O group were also formed during photodegradation. The joint analysis of the photodegradation data with those produced by electrochemical means - using spectroscopic techniques for the identification and characterization of the products - revealed the formation of identical products for anthracene, but not for pyrene. A reasonable explanation for this difference in results is that photochemical and electrochemical oxidation reactions proceed via different mechanisms. While photocatalytic degradation over TiO2 is initiated by hydroxyl radicals, electrochemical oxidation is initiated by the direct electron transfer from adsorbed PAH to the electrode, generating PAH cation radicals that undergo subsequent reactions.

Análise de pinturas rupestres do Abrigo do Janelão (Minas Gerais) por microscopia raman

Rock art paintings from Abrigo do Janelão (Minas Gerais, Brazil) were non-destructively investigated by Raman Microscopy, aiming at the identification of materials used, their interaction and degradation. This technique is particularly tailored for heterogeneous samples and allows unequivocal identification of the substances present in the investigated sample. Pigments, were identified together with products of microbiological degradation; no binders were detected. White pigment was identified as calcite (CaCO3), whereas charcoal was used as black, goethite (α-FeOOH) as yellow and hematite (α-Fe2O3) as red. Whewellite (CaC2O4.H2O) and weddelite (CaC2O4.2H2O) were detected and their origin was assigned to degradation products from microbiological activity.

Um exemplo de aplicação da Microscopia Raman na autenticação de obras de arte

In the present work, Raman Microscopy was employed in the characterization of the pigments used in a drawing assigned to Tarsila do Amaral, one of the most important Brazilian artists. The work (colored pencil on paper), supposedly produced in the 1920 decade, is of a very simple composition, where blue, green and brown were the colors used. Prussian Blue was found as the blue pigment, whereas green was a mixture of copper phthalocyanine and a yellow dye, probably a diarylide; the brown pigment was a carbonaceous compound. Prussian Blue was replaced by phthalocyanine as pigment since the end of the 1930's and the possibility that it could have been used as pigment in the 1920's can be ruled out.

Knoop microhardness and FT-Raman evaluation of composite resins: influence of opacity and photoactivation source

The aim of this study was to evaluate the degree of conversion by Knoop microhardness (KHN) and FT-Raman spectroscopy (FTIR) of one nanofilled (Filtek Supreme-3M-ESPE [FS]) and one microhybrid composite (Charisma-Heraeus-Kulzer [CH]), each with different opacities, namely enamel, dentin, and translucent, which were photo-activated by a quartz-tungsten-halogen lamp (QTH) and a light-emitting diode (LED). Resin was bulk inserted into a disc-shaped mold that was 2.0 mm thick and 4 mm in diameter, obtaining 10 samples per group. KHN and FTIR values were analyzed by two-way ANOVA and Tukey's tests (α = 0.05). Nanofilled resin activated by a LED presented higher microhardness values than samples activated by a QTH for dentin opacity (p < 0.05). The microhybrid resin showed no differences in KHN or FTIR values with different activation sources or opacity. The nanofilled dentin and enamel resins showed lower FTIR values than the translucent resin. The KHN values of the translucent resins were not influenced by the light source.

Níveis de lisina digestível para frangos de corte machos no período de 37 a 49 dias de idade

Foram utilizados 1.015 frangos de corte machos, linhagem Ross, dos 37 aos 49 dias de idade, para avaliar os efeitos de diferentes níveis de lisina digestível nas dietas experimentais. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 5 níveis de lisina digestível (0,90; 0,95; 1,00; 1,05; 1,10%), cada um com 7 repetições e 29 aves por unidade experimental. Utilizaram-se dietas isoenergéticas com 3.250 de kcal de EM/kg e isoprotéicas, com 18% de PB, à base de milho e farelo de soja. Foram avaliados o ganho de peso, o consumo de ração, a conversão alimentar, as características de carcaça, o rendimento de cortes, a composição e a deposição de nutrientes corporais. Os níveis de lisina digestível influenciaram, entre as características de desempenho, apenas a conversão alimentar, que melhorou de forma linear de acordo com níveis de lisina da ração. Das características de carcaça e rendimento de cortes, apenas gordura abdominal aumentou de forma quadrática conforme os níveis de lisina. Os níveis de lisina digestível tiveram efeito quadrático no teor da matéria mineral da carcaça, mas não influenciaram a composição química das vísceras e do sangue. Observou-se, contudo, tendência a aumento linear na deposição de proteína da carcaça e do corpo vazio com o aumento no nível de lisina digestível. Os resultados de desempenho indicam que o nível de lisina digestível da ração de frangos de corte machos no período de 37 a 49 dias de idade deve ser igual ou superior a 1,10%.

Lisina digestível e zinco quelado para frangos de corte machos: desempenho e retenção de nitrogênio na fase pré-inicial

Em dois ensaios experimentais, avaliaram-se níveis de lisina digestível (0,90; 1,00; 1,10; 1,20 e 1,40%) combinados a zinco quelado (43 e 253 ppm) para frangos de corte machos. Os períodos considerados foram: 1 a 11 dias de idade (desempenho) e 1 a 7 dias de idade (balanço de nitrogênio). O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 × 2. No ensaio de desempenho, utilizaram-se 7 repetições e 15 aves por unidade experimental e, no ensaio de digestibilidade, 6 repetições e 6 aves por unidade experimental. As dietas continham 2.960 de EM/kg e 21% de proteína bruta. Na fase de 1 a 11 dias de idade, não houve efeito de interação lisina digestível × zinco quelado no desempenho, mas verificou-se efeito quadrático dos níveis de lisina digestível sobre o peso final, o ganho de peso e o ganho de peso relativo e efeito linear crescente no consumo de ração. A conversão alimentar não diferiu com as variações dos níveis de lisina digestível e zinco na dieta. Nas condições de avaliação do desempenho, o nível ótimo de lisina digestível para frangos de corte machos mantidos em piso de concreto é de 1,19%. Na fase de 1 a 7 dias de idade, não houve influência da relação entre níveis de lisina digestível e zinco quelado no balanço de nitrogênio. A retenção de nitrogênio aumentou de forma linear crescente com o aumento da concentração de lisina digestível na dieta, o que está de acordo com o aumento linear do ganho de peso e da eficiência alimentar. A exigência de lisina digestível para frangos de corte machos de 1 a 7 dias de idade é igual ou superior a 1,40%.

Lisina digestível para frangos de corte machos entre 12 e 22 dias de idade

Avaliou-se nível de lisina digestível para 1050 frangos de corte dos 12 aos 22 dias de idade. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com cinco tratamentos, sete repetições e 30 aves por unidade experimental. Os tratamentos foram: 1,05; 1,10; 1,15; 1,20 e 1,25% de lisina digestível. Avaliaram-se ganho de peso, consumo de ração, conversão alimentar, composição e deposição de nutrientes corporais. Foram constatados efeitos quadráticos de lisina digestível no consumo de ração e resposta linear ascendente no peso da carcaça. Na composição química da carcaça, houve resposta quadrática do nível de lisina na concentração de proteína. As taxas de deposição proteica, deposição de água, da carcaça e do corpo total tiveram aumento linear em resposta ao acréscimo de lisina na dieta. O aumento da concentração de lisina, todavia, coincidiu com a redução da matéria mineral nas vísceras e sangue e no corpo total. Considerado o desempenho, o nível 1,1% de lisina digestível atendeu às necessidades do frango de corte entre o 12º e o 22º dia de idade. Consideradas a composição química e as taxas de deposição dos nutrientes corporais, a demanda pelo aminoácido digestível torna-se igual ou maior que 1,25%