ABSTRACT
We studied the preservation of Azotobacter chroococcum C26 using three dry polymers: carrageenin, sodium alginate, and HPMC, using a method of accelerated degradation. Bacterial viability, as response variable, was measured at three temperatures in four different times, which was followed by calculation of bacterial degradation rates. Results showed that temperature, time of storage, and protective agent influenced both viability and degradation rates (P<0.05). We observed, using the Arrhenius thermodynamic model, that the use of polymers increased the activation energy of bacterial degradation compared to control. We obtained thermodynamic models for each polymer, based on the Arrhenius equation, which predicted the required time for thermal degradation of the cells at different temperatures. Analysis of the models showed that carrageenin was the best polymer to preserve A. chroococcum C26 since ~ 900 days are required at 4 °C to reduce its viability in two log units. We conclude, therefore, that long-term preservation of A. chroococcum C26 using dry polymers is suitable under adequate preservation and storage conditions.
Se estudió la preservación de Azotobacter chroococcum C26 usando tres polímeros secos: carragenina, alginato de sodio y HPMC, usando un método de degradación acelerada. Viabilidad bacteriana, como variable de respuesta, fue medida a tres temperaturas en cuatro tiempos diferentes, lo cual fue seguido por el cálculo de tasas de degradación bacteriana. Los resultados mostraron que la temperatura, el tiempo de almacenamiento, y el agente protectivo influenciaron tanto la viabilidad como las tasas de degradación (P<0.05). Se observó, usando el modelo termodinàmico de Arrhenius, que el uso de polímeros incremento la energía de activación de degradación bacteriana comparado con el control. Adicionalmente, se obtuvieron modelos para cada polímero, basados en la ecuación de Arrhenius, para predecir el tiempo requerido para la degradación térmica de las células a diferentes temperaturas. El análisis de los modelos mostró que la carragenina fue el mejor polímero para preservar A. chroococcum C26 dado que un tiempo de aproximadamente 900 días a 4 °C son necesarios para reducir en dos unidades logarítmicas la viabilidad. Se concluye, por lo tanto, que la preservación a largo término usando polímeros es eficaz para la preservación de A. chroococcum C26 bajo condiciones adecuadas de preservación y mantenimiento.
Estudamos a preservado do Azotobacter chroococcum C26 utilizando tres polímeros secos: carragenina, alginato de sòdio, e HPMC, utilizando um método de degradado acelerada. Viabilidade bacteriana, como variável de resposta, foi medida a tres temperaturas em quatro momentos diferentes, que foi seguido pelo cálculo das taxas de degradado bacteriana. Os resultados mostraram que a temperatura, tempo de armazenamento, e agente protetor influenciado as taxas de viabilidade e de degradado (P <0,05). Observou-se, utilizando o modelo de Arrhenius termodinàmico, que a utilizac.ao do polímeros de aumento da energia de activado do degradado bacteriana em comparado com o controlo. Adicionalmente, obtivemos modelos termodinámicos para cada polímero, com base na equação de Arrhenius, para prever o tempo necessàrio para a degradação térmica das células a diferentes temperaturas. Análise dos modelos mostrou que a carragenina é o melhor polímero para preservar A. chroococcum C26, porque ~ 900 dias são necessários a 4 °C para reduzir a viabilidade de duas unidades logarítmicas. Nós concluímos, portanto, a preservação a longo prazo de A. chroococcum C26 utilizando polímeros secos é adequado sob condic.öes de preservalo e armazenamento adequadas.
ABSTRACT
O presente trabalho foi realizado com o objetivo de selecionar, dentre cinco modelos matemáticos, aquele que melhor descreve as curvas experimentais de secagem da parte aérea de P. brevipedunculata. Os testes foram realizados em protótipo de secador de leito fixo, em camada delgada, a 30, 40 e 50°C, com fluxo mássico de ar seco de 0,27 e 0,54 kg s-1 m-2. O grau de ajuste dos modelos foi avaliado por meio do coeficiente de determinação, da raiz do erro quadrático médio, do erro percentual absoluto médio, do chi-quadrado reduzido, pela análise de dispersão de resíduos, e considerando o princípio da parcimônia. O modelo exponencial simples de três parâmetros foi o que melhor representou as curvas experimentais de secagem podendo ser utilizado com segurança na simulação do processo em camada espessa. Embora o modelo de Lewis não tenha sido capaz de descrever as curvas de secagem com grau de acurácia satisfatório, observou-se que a relação funcional entre a constante de secagem k e a temperatura, pode ser representada pela equação de Arrhenius.
The aim of this study was to select, among five mathematical models, the one that best describes the experimental drying curves of the shoot of P. brevipedunculata. Tests were conducted in a thin-layer prototype laboratory drier, at 30, 40 and 50°C, employing a dry air mass flow rate of 0.274 and 0.542 kg s-1 m-2. The goodness of fit of the models was assessed based on correlation coefficient, root mean square error, mean absolute percentage error, reduced chi-squared, residual plot analysis, and taking into account the principle of parsimony. The model that best described the experimental drying curves was the simple-exponential, three-parameter model, which can be safely used to simulate the deep-bed process. Although the Lewis model was found not to produce accurate predictions of the drying curves, an Arrhenius-type equation represents the relationship between the drying constant k and the temperature.