Este trabalho objetivou a simulação da cinética e a otimização do processo de secagem do malte de milho por meio da técnica Simulated Annealing (SA), para estimação dos parâmetros de temperatura e tempo, tais que mantenham a atividade máxima das enzimas amilases no produto obtido. Para tanto, as sementes de milho germinadas foram secas entre 54-76°C, em um secador convectivo de ar. De tempo em tempo, a umidade e a atividade enzimática foram medidas. Esses dados experimentais foram usados para testar os modelos. A simulação e a otimização do processo foram feitas por meio do método SA, um algoritmo de melhoria randômica, análogo ao processo de têmpera simulada. Os resultados mostram que as sementes estavam secas após 3 h ou 5 h de secagem. Entre os modelos usados, o modelo cinético de difusão da água através das sementes apresentou o melhor ajuste. O tempo e a temperatura de secagem mostraram influência quadrática sobre a atividade enzimática. A otimização usando SA mostrou que a melhor condição de processo foi quando se trabalhou a 54 ºC e entre 5,6 h e 6,4 h. No malte produzido, foram encontrados valores da atividade específica de 5,26±0,06 SKB/mg e umidade residencial de 15,69±0,10%.

Kinetic simulation and drying process optimization of corn malt by Simulated Annealing (SA) for estimation of temperature and time parameters in order to preserve maximum amylase activity in the obtained product are presented here. Germinated corn seeds were dried at 54-76 °C in a convective dryer, with occasional measurement of moisture content and enzymatic activity. The experimental data obtained were submitted to modeling. Simulation and optimization of the drying process were made by using the SA method, a randomized improvement algorithm, analogous to the simulated annealing process. Results showed that seeds were best dried between 3h and 5h. Among the models used in this work, the kinetic model of water diffusion into corn seeds showed the best fitting. Drying temperature and time showed a square influence on the enzymatic activity. Optimization through SA showed the best condition at 54 ºC and between 5.6h and 6.4h of drying. Values of specific activity in the corn malt were found between 5.26±0.06 SKB/mg and 15.69±0,10% of remaining moisture.

No presente trabalho, foram sintetizados hidrogéis com ambas as propriedades, termo-sensíveis e pH-responsivos, pela formação de redes de alginato de cálcio (alginato-Ca) dentro de redes de poli(N-Isopropil Acrilamida) (PNIPAAm), resultando em um sistema IPN (sistema de redes poliméricas interpenetradas). Através das análises por microscopia de varredura eletrônica (MEV) e ensaios de intumescimento foi possível observar que os hidrogéis IPN exibiram forte contração quando aquecidos acima da LCST (temperatura critica inferior de solubilização) da PNIPAAm, ou seja, acima de temperaturas de 30-35 ºC. Observou-se ainda que devido à contração do hidrogel, houve uma diminuição significativa nos tamanhos de poros os quais foram observados pelas micrografias. Observou-se também que no intervalo de pH estudado os hidrogéis de IPN sofreram significativa variação da estrutura com a variação desse parâmetro. Tal efeito foi atribuído à presença de grupos químicos carregados com alginato, os quais possuem carga elétrica negativa. Os resultados indicaram que o hidrogel formado por alginato-Ca e PNIPAAm possuíram características especificas após variação de pH e temperatura, e que tais características são derivadas dos compostos individuais envolvidos na síntese. Nesse caso, as propriedades de alginato-Ca e PNIPAAm livres foram preservadas dentro do hidrogel. Tal hidrogel ficou mais resistente à aplicação de uma tensão de compressão. Como conclusão, observou-se que os hidrogéis apresentaram morfologia característica para variações controladas de pH e temperatura, podendo ser eficientemente aplicados como biomaterial na cultura de células.

In the present investigation, hydrogels with pH-responsive and temperature-sensitive properties were obtained by formation of alginate-Ca network inside the PNIPAAm network resulting in an interpenetrated network system (IPN). From scanning electron microscopy (SEM) images and water uptake (WU) tests one observed that IPN hydrogels exhibited a drastic shrinking when heated above 30-35 ºC. The shrinking resulted in decreased average pore size, thus affect the hydrogel morphology significantly. In the pH range studied, IPN hydrogels showed significant pH dependence, which was attributed to the charged alginate groups. The results indicated that the pH-responsiveness and temperature-dependence of alginate and PNIPAAm, respectively, were preserved in IPN hydrogels. In addition, such hydrogels become less deformable when subjected to compressive stress. These hydrogels presented porous morphology that may be tuned by controlling the temperature, and this makes them attractive for applications as biomaterial in cell growth.

This paper presents the results and methodology used to calibrate the thermal power of the TRIGA Mark I IPR-R1 Research Reactor at the Nuclear Technology Development Centre (CDTN), in Belo Horizonte, Brazil. The TRIGA Mark I is a pool type reactor, cooled by water natural convection. The method used in the calibration consisted in the steady-state energy balance of the primary cooling loop of the reactor. For this balance, the inlet and outlet temperatures and the water flow in this primary cooling loop were measured. The heat transferred through the primary loop was added to the heat leakage from the reactor pool. The thermal losses from the primary loop were not evaluated since the inlet and outlet temperatures were measured just above the water surface of the reactor pool. The temperature of the water in the reactor pool as well as the reactor room temperature were set as close as possible to the soil temperature to minimize heat leakages. These leakages are mainly due to the conduction through the concrete and metal walls and also due to the evaporation and convection through the water surface of the reactor pool.