O teatro e as suas implicações na aprendizagem científica e na formação docente

Nesse trabalho apresentamos as relações de uma atividade informal com a formação docente, analisando em particular a aprendizagem científica e o processo de formação docente dos estudantes da graduação em Física e Química – envolvidos no espetáculo teatral produzido pelo Museu de Ciência e Tecnologia de Londrina. Os dados serão analisados em dois momentos distintos: Primeiramente a partir dos focos da aprendizagem científica informal, conforme definidos em relatório do National Research Council dos EUA. Em outro plano, será feita uma análise das características emergentes da formação docente. Foi possível evidenciar a aprendizagem dos estudantes participantes em todas as dimensões da aprendizagem – científica informal e formação docente – e como essa prática auxiliou no seu processo formativo

Enzymatic hydrolysis of salmon oil by native lipases: optimization of process parameters

In an attempt to concentrate the content of n-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFA) in the residual acylglycerol, salmon oil (n-3 PUFA content of 30.1%) was hydrolyzed with three kinds of native microbial lipases (Aspergillus niger, Rhizopus javanicus and Penicillium solitum). For each lipase, a response surface methodology was used to obtain maximum PUFA content and to optimize the parameters of enzymatic reactions with respect to important reaction variables; temperature (X1), amount of lipases (X2) and water/oil ratio (X3). Based on these results, optimal reaction conditions were established. Aspergillus niger lipase was the most effective in concentrating n-3 PUFA. The degree of hydrolysis (60%) led to an increase in the docosahexaenoic acid (DHA) content from 14.4% in the original oil to 34.0% (2.4-fold enrichment) in the residual acylglycerol under optimum conditions: enzyme concentration of 500 U g-1 oil, reaction temperature of 45 ºC and water/oil mass rate of 2:1 (m/m) after 24 h reaction.Três lipases microbianas nativas (Aspergillus niger, Rhizopus javanicus e Penicillium solitum) foram utilizadas na hidrólise do óleo de salmão (teor de AGPI n-3 de 30,1%) com o objetivo de concentrar o conteúdo de ácidos graxos poliinsaturados n-3 (AGPI n-3) nos acilgliceróis residuais. A metodologia de planejamento experimental e análise de superfície de resposta foi usada para se chegar às condições otimizadas de cada reação enzimática, utilizando as seguintes variáveis; temperatura (X1), quantidade de lipase (X2) e taxa de água/óleo (X3). Com base nos resultados do planejamento, a lipase de Aspergillus niger foi a mais eficiente na concentração dos AGPI n-3, sendo que as condições ótimas de reação foram: concentração de enzima de 500 U g-1 óleo, temperatura 45 ºC e taxa de água/óleo de 2:1 m/m após 24 h de reação. O grau de hidrólise (60%) conduziu a um aumento do conteúdo de ácido docosahexaenóico (DHA) de 14,4% para 34,0% (enriquecimento de 2,4 vezes) nos acilgliceróis residuais após a hidrólise do óleo de salmão.117124Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq

Application of experimental design in different stages of the oil refining

Orientador: Maria Regina Wolf MacielTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: Neste trabalho, a técnica de planejamento de experimentos foi aplicada em diferentes estudos de otimização realizados na Refinaria de Paulínia (Replan). O trabalho abrange aplicações da técnica em escala laboratorial, em ferramenta computacional, até a utilização da técnica em diferentes plantas industriais. Os estudos de laboratórios consistiram na avaliação da dependência da lubricidade do diesel metropolitano em relação à sua composição e no desenvolvimento de uma nova metodologia para determinação do ponto de fulgor de frações leves de petróleo. Através de planejamentos fatoriais aplicados a um simulador do processo de coqueamento retardado (denominado DC-SIM), foram geradas equações polinomiais simples para a previsão de rendimentos dos produtos da unidade em sua etapa reacional. Utilizando estas equações, curvas de nível foram obtidas, as quais auxiliam na análise do comportamento da unidade frente a modificações nas condições de operação. Duas aplicações consistiram na realização de testes em plantas industriais. Primeiramente, utilizando planejamentos em dois níveis, foram levantados novos modelos para o controle avançado de uma torre de fracionamento de naftas através da realização de testes de identificação utilizando perturbações em degrau. A metodologia de planejamento de experimentos possibilitou uma análise multivariável do sistema. Finalmente, foram realizados experimentos seguindo planejamentos com configuração estrela para a maximização da recuperação de moléculas na faixa de destilação do GLP nas áreas de fracionamento de gases das duas unidades de coqueamento retardado da Replan. Por se tratar da maior refinaria de petróleo do país, sendo responsável por cerca de 20% da capacidade de refino no Brasil, a utilização de planejamentos fatoriais foi de fundamental importância para a viabilização de alguns testes em planta, já que reduz significativamente o número de experimentos necessários quando comparada à metodologia de avaliação de um fator por vez. Desta forma, o impacto dos testes na produção de derivados foi minimizado. Além disso, os resultados obtidos propiciaram um ganho econômico expressivo para a refinaria.Abstract: In this work, experimental design technique was applied to different optimization studies, which were carried out in the Paulínia Refinery (Replan). The work covers applications of the technique in laboratorial scale, in computational tool, and the use of the technique in different industrial plants. The laboratory studies consisted in the evaluation of the dependence of the metropolitan diesel oil lubricity in relation to its composition and in the development of a new methodology to determine the flash point of light fractions of petroleum. Through factorial designs applied to a delayed coke simulator (named DC-SIM), simple polynomial equations were generated to predict the products yields of the unit in the reaction step. Using these equations, contour plots were obtained, which helped the analysis of the process response due to changes in the operating conditions. Two applications were done in industrial plants. First, using two level factorial designs, new models were adjusted to be used in the advanced control of a naphtha fractionation tower. The identification tests were carried out giving step disturbance in the manipulated variables. The experimental design methodology allowed a multivariable analysis of the system. Finally, experiments were done according to star configuration factorial designs in order to maximize the recovery of LPG molecules in the gases fractionating units of two delayed coke plants of Replan. Since Replan is the biggest oil refinery in Brazil, responsible for 20% of the national refining capacity, the use of factorial designs had a fundamental importance to allow the running of some tests in the plant. It reduces significantly the number of experiments, when it is compared to univariate methodology. Therefore, the impact of the tests in the production was minimized. Furthermore, the results provided very expressive financial earnsDoutoradoDesenvolvimento de Processos QuímicosDoutor em Engenharia Químic

Mídia, cultura de paz e Educação Física escolar

When observing the school daily life, it is possible to verify the great influence of the media in the behavior of the students, drawing attention to the fact that they play a fundamental role in the context of the reproduction and propagation of violence. It is up to the school to deal with these conflicts and promote learning situations aimed at the propagation of a culture of peace. This article reflects on these issues and reports of an intervention carried out with elementary school students from a state public school during Physical Education classes. The inspiration came from the philosophical conception and the methodological proposal of Paulo Freire. It was detected the need to think about a communication that does not only summarize the facts, but also analyzes the causes, promotes spaces for reflection, proposes solutions and contributes to a transformation in our society.Al observar la rutina escolar, es posible verificar la gran influencia de los medios en el comportamiento de los estudiantes, llamando la atención sobre el hecho de que juegan un papel fundamental en el contexto de la reproducción y propagación de la violencia. Corresponde a la institución escolar lidiar con estos conflictos y promover situaciones de aprendizaje dirigidas a la propagación de una cultura de paz. Este artículo trae reflexiones sobre estos temas e informes sobre una intervención realizada con estudiantes de primaria de una escuela pública estatal durante las clases de Educación Física. La inspiración vino de la concepción filosófica y la propuesta metodológica de Paulo Freire. Se detectó la necesidad de pensar en una comunicación que no se limite a contar los hechos, sino que analice las causas, promueva espacios para reflexionar, proponga soluciones, contribuyendo a una transformación en nuestra sociedad.Ao observar o cotidiano escolar é possível verificar a grande influência midiática no comportamento dos alunos, chamando a atenção ao fato de que exercem papel fundamental no contexto de reprodução e propagação de violências. Cabe a instituição escolar lidar com esses conflitos e promover situações de aprendizagens voltadas para a propagação de uma cultura de paz. Este artigo traz reflexões sobre essas questões e relato de uma intervenção realizada com alunos do ensino fundamental II de uma escola pública estadual durante as aulas de Educação Física. A inspiração veio da concepção filosófica e a proposta metodológica de Paulo Freire. Foi detectado a necessidade de se pensar em uma comunicação que não se resuma somente a contar os fatos ocorridos, mas que analise as causas, promova espaços de reflexões, proponha soluções, contribuindo para uma transformação em nossa sociedade

Distribuição e diversidade de samambaias e licófitas em formações geológicas distintas (calcário e filito), no Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira, Iporanga, São Paulo

Resumo: O Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira (PETAR) está inserido no bioma Floresta Atlântica, localizado a extremo sul de São Paulo. O PETAR constitui uma interessante unidade fitoecológica, por apresentar terrenos de calcários e filito entremeados, criando uma situação edáfica única no contexto deste bioma. O presente estudo teve por objetivos inventariar a riqueza de samambaias e licófitas do PETAR, fornecendo dados sobre as guildas de formas de vida, distribuição geográfica e chaves de identificação para as espécies encontradas, e, também, averiguar as diferenças entre as comunidades de ambas as formações geológicas e qual a relação do solo na distribuição e diversidade destas comunidades. Ao todo foram registradas 238 espécies, distribuídas em 74 gêneros e 29 famílias. As famílias mais representativas foram Polypodiaceae, Dryopteridaceae e Pteridaceae. As guildas de formas de vida mais comuns foram terrícola e epífita. No que se refere à riqueza e à abundância, não houve diferenças significativas entre as duas formações geológicas. No entanto, as áreas de filito apresentaram maior equabilidade e foram levemente mais ricas quando comparadas com as de calcário. Dois grupos florísticos principais se formaram, sendo um constituído por cinco parcelas de calcário e outro formado por todas as parcelas de filito mais uma de calcário. Para ambas as formações foram encontradas espécies indicadoras, sendo as de filito representadas por: Stigmatopteris heterocarpa, Polyphlebium angustatum e Alsophila setosa, enquanto nas áreas de calcário as espécies indicadoras foram: Asplenium alatum, Diplazium cristatum, Ctenitis distans e Tectaria pilosa. No geral, o solo nas áreas de filito foi pobre e argiloso e nas áreas calcárias foram mais férteis, porém arenosos. As CCA evidenciaram uma nítida transição na distribuição das parcelas e das espécies de áreas com solos mais pobres até áreas mais férteis. Assim, as áreas de filito tenderam a ser mais diversas do que as de calcário e a composição florística das áreas foi aparentemente afetada pelas variáveis edáficas constituindo, portanto, grupos florísticos distintos

Production of high-concentration monoacylglycerol through lipase-catalyzed glycerolysis and molecular distillation

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Gláucia Maria Ferreira PintoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: A produção de monoacilglicerol (MAG) e diacilglicerol (DAG) foi conduzida de forma enzimática catalisada por diferentes lipases comerciais. MAG é importante emulsificante utilizado nas indústrias de alimentos, farmacêuticas e cosméticas. DAG, assim como os MAG, são utilizados como emulsificantes e atualmente pesquisas têm apontado os DAG como substituto aos óleos de triacilglicerol (TAG) em alimentos. A produção de MAG e DAG pode ocorrer por via química ou enzimática. A rota enzimática, mais limpa ambientalmente, dispõe ainda de duas alternativas de processo: sistema livre de solventes ou sistema utilizando solventes orgânicos. Além da preocupação em utilizar tecnologia enzimática a fim de desenvolver processos que não agridam o meio ambiente, a produção de MAG e DAG vem como alternativa para a utilização da glicerina excedente do processo de produção de biodiesel. A proposta de integrar ambos os processos de produção de ésteres com a glicerólise para produção de MAG e DAG utilizando a glicerina sem que haja descarte inadequado é uma alternativa que viabiliza a própria produção de biodiesel. Durante a produção de MAG e DAG, observou-se a possibilidade de reutilização de lípases imobilizadas sem que houvesse retirada dos biocatalisadores do meio reacional e sem necessitar de tratamento para posterior utilização (filtração das lípases, limpeza, estocagem). A lipase imobilizada foi reutilizada por, no mínimo, 9 ciclos de reação semicontínua sem perdas significativas na conversão de TAG. Do mesmo modo que para a lipase imobilizada, a lipase livre também foi reutilizada no processo por 8 ciclos de reação, demonstrando ser possível, nesse caso em particular, o reuso de lípases não imobilizadas. Após as reações enzimáticas, MAG e DAG foram separados por destilação molecular sem degradação térmica dos produtos em temperaturas de destilação de no máximo 250 oC. Foram utilizados dois equipamentos de destilação molecular: um destilador molecular centrifugo de escala laboratorial importado e um destilador molecular centrífugo de escala piloto desenvolvido com tecnologia nacional pelo grupo de pesquisa do Laboratório de Desenvolvimento de Processos de Separação (LDPS) onde este trabalho de tese foi desenvolvido. Foram obtidos MAG com 80% (m/m) de pureza e óleo rico em DAG com concentração (m/m) de 53%. Os produtos destilados foram caracterizados segundo suas massas molares massa específica e temperatura de degradaçãoResumo: A produção de monoacilglicerol (MAG) e diacilglicerol (DAG) foi conduzida de forma enzimática catalisada por diferentes lipases comerciais. MAG é importante emulsificante utilizado nas indústrias de alimentos, farmacêuticas e cosméticas. DAG, assim como os MAG, são utilizados como emulsificantes e atualmente pesquisas têm apontado os DAG como substituto aos óleos de triacilglicerol (TAG) em alimentos. A produção de MAG e DAG pode ocorrer por via química ou enzimática. A rota enzimática, mais limpa ambientalmente, dispõe ainda de duas alternativas de processo: sistema livre de solventes ou sistema utilizando solventes orgânicos. Além da preocupação em utilizar tecnologia enzimática a fim de desenvolver processos que não agridam o meio ambiente, a produção de MAG e DAG vem como alternativa para a utilização da glicerina excedente do processo de produção de biodiesel. A proposta de integrar ambos os processos de produção de ésteres com a glicerólise para produção de MAG e DAG utilizando a glicerina sem que haja descarte inadequado é uma alternativa que viabiliza a própria produção de biodiesel. Durante a produção de MAG e DAG, observou-se a possibilidade de reutilização de lípases imobilizadas sem que houvesse retirada dos biocatalisadores do meio reacional e sem necessitar de tratamento para posterior utilização (filtração das lípases, limpeza, estocagem). A lipase imobilizada foi reutilizada por, no mínimo, 9 ciclos de reação semicontínua sem perdas significativas na conversão de TAG. Do mesmo modo que para a lipase imobilizada, a lipase livre também foi reutilizada no processo por 8 ciclos de reação, demonstrando ser possível, nesse caso em particular, o reuso de lípases não imobilizadas. Após as reações enzimáticas, MAG e DAG foram separados por destilação molecular sem degradação térmica dos produtos em temperaturas de destilação de no máximo 250 oC. Foram utilizados dois equipamentos de destilação molecular: um destilador molecular centrifugo de escala laboratorial importado e um destilador molecular centrífugo de escala piloto desenvolvido com tecnologia nacional pelo grupo de pesquisa do Laboratório de Desenvolvimento de Processos de Separação (LDPS) onde este trabalho de tese foi desenvolvido. Foram obtidos MAG com 80% (m/m) de pureza e óleo rico em DAG com concentração (m/m) de 53%. Os produtos destilados foram caracterizados segundo suas massas molares massa específica e temperatura de degradaçãoAbstract: Monoacylglycerol (MAG) and diacylglycerol (DAG) were produced through lipasecatalyzed glycerolysis reaction employing commercial lipases. The first product MAG is widely used as emulsifiers in foods, cosmetics and pharmaceutical products. DAG, the same way of MAG, is usually used as emulsifiers. Nowadays, DAG replacing triacylglycerol (TAG) oil in food has been studied. MAG and DAG production can be carried out through chemical or enzymatic syntheses. The enzymatic route, more friendly environmentally, can be done by solvent-free system or employing organic solvents. To obtain more quality products, produced by green technologies and minimizing the production of toxic waste, this research focused preferably on the solvent-free lipasecatalyzed process. Besides the concern of using enzymatic technology to develop processes friendly to the environment, the MAG and DAG production is an alternative for glycerol from biodiesel production. The proposal to incorporate both processes of esters (biodiesel) with the glycerolysis to MAG and DAG production is an alternative that enables the biodiesel production, employing the glycerol surplus adding value to it avoiding the discard. During the enzymatic syntheses of the emulsifiers MAG and DAG, it was observed that additional processes of separation and preparation of immobilized lipases for new cycles of enzymatic reaction could be avoided. The immobilized lipase could be used at least for nine times without essential loss of TAG conversion. As the same way, the free lipase could be reused at least for 8 times, showing that, for this particular case, the reuse of non-immobilized lipase was possible. After the enzymatic reactions, MAG and DAG were separated through molecular distillation process without thermal degradation of products in distillation temperatures of 250 oC at most. Two equipments were used for the molecular distillations: an imported centrifugal molecular distiller, laboratory scale, and a centrifugal molecular distiller, pilot scale, a national technology developed by this research group at the Laboratory of Separation Process Development (LDPS). MAG of 80% of purity was obtained and also na oil rich in DAG (53 wt%). The distilled products were characterized according to their characteristics of molar weight, density and degradation temperatureDoutoradoDesenvolvimento de Processos QuímicosDoutor em Engenharia Químic

Lifetime and decay of unstable particles in strong gravitational fields

We consider here the decay of unstable particles in geodesic circular motion around compact objects. For the neutron, in particular, strong and weak decay are calculated by means of a semiclassical approach. Noticeable effects are expected to occur as one approaches the photonic circular orbit of realistic black-holes. We argue that, in such a limit,the quasi-thermal spectrum inherent to extremely relativistic observers in circular motion plays a role similar to the Unruh radiation for uniformly accelerated observers.Comment: 6 pages, 4 figures. Final version to appear in PR

Fast synthesis of 1,3-DAG by Lecitase® Ultra-catalyzed esterification in solvent-free system

Lecitase® Ultra, a phospholipase, was explored as an effective biocatalyst for direct esterification of glycerol with oleic acid to produce 1,3-DAG. Experiments were carried out in batch mode, and optimal reaction conditions were evaluated. In comparison with several organic solvent mediums, the solvent-free system was found to be more beneficial for this esterification reaction, which was further studied to investigate the reaction conditions including oleic acid/glycerol mole ratio, temperature, initial water content, enzyme load, and operating time. The results showed that Lecitase® Ultra catalyzed a fast synthesis of 1,3-DAG by direct esterification in a solvent-free medium. Under the optimal reaction conditions, a short reaction time 1.5 h was found to achieve the fatty acid esterification efficiency of 80.3 ± 1.2% and 1,3-DAG content of 54.8 ± 1.6 wt% (lipid layer of reaction mixture mass). The reusability of Lecitase® Ultra was evaluated via recycling the excess glycerol layer in the reaction system. DAG in the upper lipid layer of reaction mixture was purified by molecular distillation and the 1,3-DAG-enriched oil with a purity of about 75 wt% was obtained