Venturi: dispositivo de cavitação hidrodinâmica para acelerar a síntese de biodiesel / Venturi: hydrodynamic cavitation device to accelerate biodiesel synthesis

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do Venturi para a síntese de biodiesel a partir de óleo comestível residual em rota metílica. Para tanto, foi construído em escala de laboratório um aparato experimental constituído de um tanque de 5,2 L e um dispositivo Venturi projetado para produzir o fenômeno de cavitação. A produção de biodiesel foi avaliada em três diferentes pressões de entrada do Venturi: 4,4; 2,9; e 1,4 bar. Os teores de ésteres metílicos foram determinados por cromatografia gasosa. O tempo de síntese de 5,2 L de biodiesel, com o Venturi, foi de 23,2 segundos (ou 4,5 segundos por litro de biodiesel produzido), o que equivale a um único ciclo de passagem pelo sistema a pressão máxima (4,4 bar). Nessa condição, o rendimento dos teores de ésteres foi superior a 98%. Não há na literatura outro caso de síntese tão rápida como a encontrada neste trabalho. A caracterização do biodiesel mostrou que os parâmetros viscosidade cinemática, índice de acidez, ponto de entupimento a frio e massa específica estão dentro dos limites estabelecidos pela Agência Nacional de Petróleo. A comparação com outros estudos da literatura mostrou que o Venturi é superior às placas de orifício na síntese de biodiesel.

Abstract The objective of this work was to evaluate the potential of Venturi in the synthesis of biodiesel from residual edible oil in a methyl route. For this purpose, an experimental apparatus consisting of a 5.2 L tank and a Venturi device designed to produce the cavitation phenomenon was constructed in laboratory scale. Biodiesel production was evaluated at three different Venturi inlet pressures: 4.4; 2.9; and 1.4 bar. Methyl esters contents were determined by gas chromatography. Biodiesel synthesis time with the Venturi device was 23.2 seconds (or 4.5 seconds per liter of biodiesel produced), which is equivalent to a single cycle of the system at maximum pressure (4.4 bar). In this condition, the yield of the ester contents was greater than 98%. There is no other case of synthesis as fast as that found in this work. The biodiesel characterization showed that the parameters kinematic viscosity, acidity index, cold clogging point, and specific mass are within the limits established by National Agency of Petroleum Natural Gas and Biofuels (Agência Nacional de Petróleo). The use of Venturi, as a cavitation device, was shown to be more efficient in biodiesel synthesis than other devices, such as orifice plates.

Efeito do ultrassom na extração e modificação de amidos / Effect of ultrasound on the extraction and modification of starches

RESUMO: O ultrassom é considerado uma tecnologia limpa, por possibilitar menor gasto de energia, de substâncias químicas e menor geração de efluentes. Além disso, proporciona menor tempo de processamento e reduz a necessidade de aplicação de calor em vários processos. Por isso, tem sido alvo de pesquisa e desenvolvimento na indústria de alimentos, tanto para substituir, quanto para aperfeiçoar ou acelerar técnicas convencionais de processamento. Dentre as diferentes possibilidades de utilização na indústria de alimentos, o ultrassom pode ser considerado uma alternativa para substituir ou reduzir a utilização de substâncias químicas em processos de extração ou modificação de amidos. Quando utilizado na extração, possibilita maior pureza do amido obtido. Já na modificação, algumas alterações nos grânulos de amido podem ser provocadas pelo ultrassom, mas dependem da origem botânica, da composição do amido, dos parâmetros do equipamento e das condições de processamento.

ABSTRACT: Ultrasound is considered a clean technology, because it allows lower energy and chemicals compounds consumption as well as lower generation of waste. Furthermore, it provides shorter processing time and reduces the need for heat application in various processes. Therefore, this technology has been studied in the food industry to replace, improve or accelerate conventional processing techniques. Among the different possibilities of use in the food industry, ultrasound might be considered as an alternative to replace or reduce the use of chemicals during the extraction processes or modification of starches. When used in the starch extraction allows a greater purity of the final product. Towards the modification some changes in the starch granules can be caused by ultrasound, but it depends on the botanical source and starch composition, equipment's parameters and processing conditions.

O uso da cavitação hidrodinâmica aplicado ao tratamento de água / Use of the cavitation hydrodynamics applied to water treatment

A cavitação hidrodinâmica se apresenta como um processo oxidativo avançado (POA), permitindo integrar-se aos processos de tratamento de água para consumo humano. Esta pesquisa teve como objetivo investigar os efeitos de diferentes reatores de cavitação hidrodinâmica para tratar água contaminada com esgoto doméstico, avaliando a contaminação microbiológica e os parâmetros físico-químicos. Foram construídos três modelos de reatores com diferentes rotores (R1, R2 e R3). Os resultados obtidos nos reatores R1, R2 e R3 mostraram redução nas concentrações dos parâmetros químicos em todas as amostras, particularmente nitritos, nitratos, bicarbonatos e dureza total, ao passo que a contaminação microbiológica teve inativação completa dos microrganismos estudados (coliformes totais e Escherichia coli).

The hydrodynamic cavitation is presented as an advanced oxidation process (AOP), allowing to integrate the processes of water treatment for human consumption. This research aimed to investigate the effects of different hydrodynamic cavitation reactors for treating water contaminated with sewage, evaluating the microbiological contamination and physicochemical parameters. Three models were constructed with different rotors reactors (R1, R2 and R3). The results obtained in the reactors R1, R2 and R3 have shown a reduction in the concentrations of chemical parameters in all samples, particularly nitrites, nitrates, bicarbonates, and total hardness, while the microbiological contamination was completely inactivation (total coliforms and Escherichia coli).

O ultrassom no amaciamento de carnes / The ultrasound on meat tenderization

O ultrassom é uma das novas tecnologias limpas aplicadas a alimentos. Na ciência e tecnologia de carnes, é estudado principalmente quanto à sua capacidade de melhorar a maciez da carne, por mecanismos de cavitação. Alguns parâmetros acústicos como frequência, intensidade e tempo de exposição ao tratamento influenciam na tenderização da carne. Os primeiros estudos determinaram que o uso de altas frequências não apresentaram efeitos na textura, em função de não provocarem cavitação. A intensidade de ultrassom que atinge a matriz cárnea também é importante, sendo que, quando aplicada abaixo de 10W cm-2 ou muito acima desse valor, não se percebe o efeito. O tempo de exposição é dependente da frequência e intensidade utilizadas e influencia diretamente na maciez. Características de qualidade da carne, como perda de peso após cozimento, queda de pH, cor e microbiologia também foram analisados por diversos autores, com dados contraditórios quanto ao efeito do ultrassom sobre esses parâmetros. As particularidades de cada músculo dificultam as comparações de resultados, abrindo espaço para novas pesquisas. O uso de ultrassom na tecnologia de carnes, visando a melhorar a maciez, mostra-se como uma tecnologia promissora, um potencial a ser explorado.

Ultrasound is one of the new clean technologies applied to food. In science and technology of meat, is mainly studied for its ability to improve meat tenderness by cavitation mechanisms. Some acoustic parameters such as frequency, intensity and exposure time influence the treatment of meat tenderization. Initial studies determined that the use of high frequencies did not show effects on the texture, due to not cause cavitation. The intensity in which the ultrasound reaches the meat matrix is also important, and when applied below 10W cm-2 or much above this value does not realize the effect. The exposure time is dependent on the frequency and the used intensity directly influences the softness. Meat quality characteristics, such as weight loss after cooking, drop in pH, color and microbiology were also analyzed by several authors, with conflicting data on the effect of ultrasound on these parameters. The particularities of each muscle hinder comparisons of results, stimulating new researches. The use of ultrasound technology to improve meat tenderness shows itself as a promising technology with the potential to be exploited.

Neuralgia induzida por cavitação osteonecrótica / Neuralgia inducing cavitational osteonecrosis

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Realizar uma revisão sobre a neuralgia induzida por cavitação osteonecrótica (NICO) seu diagnóstico diferencial em relação às principais dores bucofaciais, bem como o seu tratamento. CONTEÚDO: A neuralgia pela NICO é uma doença que tem inúmeras causas, como trauma, infecções, o emprego de anestésicos locais com vasoconstritores que diminuem o fluxo sanguíneo no interior do osso, a aplicação direta e/ou indireta de metais pesados, de corticosteroides, pós-cirurgias bucais, o uso de nicotina e problemas de coagulação. O diagnóstico baseia-se na história clínica associada à qualidade da dor, duração, resposta terapêutica normalmente ineficaz ao uso de diferentes neuromoduladores. Emprega-se, como exames complementares, radiografia periapical padrão da área a ser investigada, radiografia panorâmica, tomografia computadorizada que podem demonstrar, ou não, focos radiolúcidos uniloculares. O exame cintilográfico apresenta normalmente área de hipercaptação. O tratamento pode ser clínico conservador utilizando anticoagulantes, esteroides anabolizantes, injeções de antibióticos no local, ou cirúrgico, promovendo o sangramento local por osteotomia ou ostectomia, dependendo do grau e extensão da NICO. CONCLUSÃO: A pesquisa de novos medicamentos, menos prejudiciais aos tecidos ósseos, e maior informação aos cirurgiões-dentista sobre a NICO podem ajudar a diminuir sua incidência, estabelecendo o diagnóstico mais precocemente e consequentemente tornando mais eficaz as diferentes formas de tratamento.

BACKGROUND AND OBJECTIVES: To review neuralgia inducing cavitational osteonecrosis (NICO), its differential diagnosis with regard to major facial pains as well as its management. CONTENTS: NICO is a disease with numerous causes, such as trauma, infections, use of local anesthetics with vasoconstrictors which decrease blood flow inside the bone, direct or indirect application of heavy metals and steroids after oral surgeries, use of nicotine and coagulation problems. The diagnosis is based on the clinical history associated to pain quality, duration and in general ineffective therapeutic response to different neuromodulators. Complementary exams are standard periapical X-rays of the area to be investigated, panoramic X-rays and CT, which may show or not unilocular radiolucent foci. Scintigraphy normally shows an area of increased uptake. Treatment may be clinical with anticoagulants, anabolic steroids or local antibiotic injection; or surgical promoting local bleeding by osteotomy or ostectomy, depending on NICO level and extension. CONCLUSION: The search for new drugs less detrimental for bone tissues and more information to dentists about NICO may help decreasing its incidence by establishing an earlier diagnosis, thus making different management techniques more effective.

Multiple cavitary pulmonary nodules in association with pyoderma gangrenosum: case report / Múltiplos nódulos pulmonares cavitados em associação com pioderma gangrenoso: relato de caso

Pyoderma gangrenosum is a rare neutrophilic disease of unknown origin that is associated with systemic diseases in 50% of cases. It is characterized by erythematous-violaceous nodular lesions that quickly progress to painful ulcers, with undermined edges, necrotic-hemorrhagic, varying in size and depth, located mainly in the lower limbs. Extracutaneous locations of pyoderma gangrenosum are rare, usually involving the lungs; the main differential diagnosis in these cases is Wegener granulomatosis. We report a case of pyoderma gangrenosum, which showed multiple cavitary lung nodules, with good response to high doses of steroids. Once excluded the possibility of Wegener granulomatosis, the authors concluded that it was the manifestation of systemic pyoderma gangrenosum with pulmonary involvement.

Pioderma gangrenoso é doença neutrofílica rara de etiologia desconhecida, que se associa a doenças sistêmicas em 50% dos casos. Caracteriza-se clinicamente por lesão nodular eritematoviolácea ou pústula que progride rapidamente para úlcera dolorosa, de bordas irregulares, fundo necrohemorrágico e localização preferencial nos membros inferiores. Manifestações sistêmicas do Pioderma gangrenoso são raras, envolvem geralmente os pulmões e o principal diagnóstico diferencial nestes casos é a granulomatose de Wegener. Relatamos um caso de paciente portador de pioderma gangrenoso que apresentava múltiplos nódulos pulmonares cavitados, com boa resposta a altas doses de corticoterapia. Uma vez excluída a possibilidade de granulomatose de Wegener, os autores concluíram tratar-se da manifestação sistêmica do pioderma gangrenoso.

Histoplasmose pulmonar cavitária crônica / Chronic cavitary pulmonary histoplasmosis

A histoplasmose é uma micose sistêmica causada pelo fungo dimórfico térmico Histoplasma capsulatum, que pode ser isolado a partir de solo contaminado com excrementos de aves e morcegos. Dentre as apresentações clínicas dessa doença, a histoplasmose pulmonar cavitária crônica (HPCC) é uma manifestação rara. O diagnóstico diferencial com tuberculose deve ser realizado em pacientes que apresentam lesões cavitadas nos segmentos pulmonares superiores. É relatado um caso de uma paciente com HPCC que apresentou dispneia progressiva e piora do padrão radiológico em quatro anos de evolução da doença.

Histoplasmosis is a systemic mycosis caused by the thermally dimorphic fungus Histoplasma capsulatum, which can be isolated from soil contaminated with droppings from birds or bats. Chronic cavitary pulmonary histoplasmosis is one of the rarest clinical presentations of this disease. The differential diagnosis with tuberculosis should be made in patients presenting with cavitated lesions in upper lung segments. We report the case of a female patient with chronic cavitary pulmonary histoplasmosis who had presented with progressive dyspnea and worsening of the radiological pattern over a four-year period.