ESB - Dissertações de Mestrado / Master Dissertations
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
- Gestão de projetos de implementação de software de gestão, produção e qualidade na indústria de pré-cozinhadosPublication . Pinto, Patrícia Manuela da Costa; Cristão, Dora Isabel MoraisA alimentação é essencial para a vida humana e, naturalmente, a preocupação pela segurança alimentar é um assunto com destaque até aos dias de hoje. A par disso, a mudança de hábitos, com crescente procura por refeições rápidas e simples, tem contribuído para o crescimento da indústria de alimentos pré-cozinhados, pré-preparados ou prontos para o consumo com elevados padrões de qualidade. Para dar resposta às crescentes exigências do consumidor e à crescente competitividade no setor, as empresas do setor agroalimentar têm evoluído para o conceito de Indústria 4.0, no qual a monitorização dos processos produtivos e da cadeia de fornecimento alimentar é feita de modo mais eficiente com recurso a processos de produção parcial ou totalmente automatizados. Este passo envolve não só a passagem do sistema documental da empresa para digital, mas também a integração das interfaces, dos processos, dos dados e da gestão. Alguns dos sistemas que integram esta tecnologia e se complementam são o Enterprise Resource Planning (ERP) e o Manufacturing Execution System (MES). Várias empresas têm surgido no mercado com propostas inovadoras adequadas à crescente procura nesta área. Em termos de ERP´s, existem vários softwares desenvolvidos com o intuito de garantir uma otimização personalizada dos recursos a nível empresarial, do qual o Eticadata é um exemplo. A FoodInTech é uma empresa portuguesa que desenvolveu recentemente o software Flow Manufacturing (Flow M), no âmbito dos MES, que pretende auxiliar empresas nestas funções. Tendo isso em mente e traduzindo esta realidade para a prática do dia-a-dia, o trabalho desenvolvido durante o estágio consistiu tanto na gestão de um projeto para a implementação do software Flow M na empresa Rissolaria Tradicional, como também no acompanhamento da sua aplicabilidade noutras empresas a nível nacional, sendo também considerada a integração do Flow M com o ERP Eticadata. Assim, no período compreendido entre fevereiro e julho de 2023, tive oportunidade de conhecer o modo de funcionamento das empresas FoodInTech e Rissolaria Tradicional, compreender as especificidades do software Flow M, identificar as necessidades e requisitos do cliente, bem como acompanhar os procedimentos necessários para a sua parametrização, implementação e validação. Tive ainda oportunidade de refletir sobre o impacto real da transformação digital na empresa Rissolaria Tradicional e noutras empresas, traduzindo-se num ganho de eficiência, produtividade e competitividade a vários níveis. A realização deste estágio foi, sem dúvida, uma experiência enriquecedora, que me permitiu ter conhecimento e contacto com a área dos pré-cozinhados e outras do setor alimentar em contexto empresarial.
- Melhoria contínua : integração Lean e ISO 9001 numa empresa de engarrafamento de vinhoPublication . Vieira, Daniela Reis Rocha Tavares; Bacelar, Paula Alexandra SantosA variedade de produtos alimentícios tem tido um crescimento exponencial, a acompanhar um mercado cada vez mais fragmentado e especializado. A produção que em tempos foi em massa, procura agora dar resposta rápida a um cliente mais exigente e especializado, entregando um produto com valor. A presente dissertação tem como principal objetivo aumentar a eficácia global da unidade de engarrafamento da Quinta and Vineyard Blottlers – Vinhos S.A., diminuindo ou eliminando os principais desperdícios, com recurso à implementação de ferramentas Lean. Depois de efetuado um ponto de situação de uma das linhas de engarrafamento, verificou-se que o elevado número e duração do setup são a principal razão das paragens dos equipamentos, tendo provocado um total de 380,5 horas de paragem, em período laboral. Foram aplicadas três ferramentas Lean: SMED, 5S e normalização. O SMED foi feito para três setups diferentes e permitiu reduzir o tempo total em alguns equipamentos, com as ações de melhoria propostas. No âmbito da gestão visual (5S) foram implementadas algumas medidas para facilitar o fluxo de trabalho, nomeadamente, o desenvolvimento de instruções de trabalho, uma estrutura para dispor as peças das rotuladoras e remoção de todos os objetos desnecessários em cada setor. Foi ainda elaborada uma ficha técnica com toda a informação necessária para a execução de um determinado produto, desde o modelo de garrafa ao mosaico da paletização, uma vez que a informação em falta na guia de produção provocava paragens na linha de engarrafamento. Ainda assim, com a aplicação destas ferramentas, verificou-se uma diminuição de 4,13 pontos percentuais no valor da Eficácia Global do Equipamento nos meses de setembro, outubro e novembro de 2023, face a 2022. Para além disso, o tempo médio de setup teve um acréscimo de 1 minuto, comparando os mesmos meses de 2023, face a 2022. Os resultados obtidos não foram os esperados, contudo, não significa que as ferramentas aplicadas não tiveram um impacto positivo no processo de engarrafamento. Há inúmeras variáveis inerentes à indústria do vinho, nomeadamente a grande variedade de produtos que obriga a diferentes setups diários, difíceis de padronizar. Há ainda ocorrências não planeadas que motivam a paragem das linhas, como por exemplo, avarias, qualidade das matérias-primas, erro humano, entre outros.
- Machine learning algorithms for predicting EQ-5D full health state in systemic lupus erythematosusPublication . Botto, João Ricardo da Costa Monteiro; Parodis, IoannisObjectives: To determine factors associated with EQ-5D full health state (FHS) in systemic lupus erythematosus (SLE) before and after a trial intervention, resorting to machine learning algorithms. Methods: We conducted a post-hoc analysis of data from two phase III clinical trials of belimumab (BLISS-52, BLISS-76). Demographic, laboratory, and clinical features were retrieved, and the Monte Carlo Feature Selection algorithm was employed, further refined upon consideration of collinearity and clinical relevance/expertise. The models used were support vector machine with radial basis function kernel (SVMRadial), least absolute shrinkage and selection operator (LASSO), neural network (NNet), and logistic regression (LR). Results: In a cohort of 1642 SLE patients, 12.9% reported FHS at baseline and 23.1% at week 52. Selected features were age, sex, Asian ancestry, baseline clinical Systemic Lupus Erythematosus Disease Activity Index-2000, Safety of Estrogens in Lupus National Assessment-SLEDAI Physician Global Assessment, and urine protein/creatinine ratio (UPCR), and baseline EQ-5D utility index score (week-52 models only). The models predicting FHS demonstrated comparable performance at baseline and week 52, where for baseline a maximum area under the curve of 0.73 was seen for the LASSO and LR models, versus a 0.77 maximum for the week-52 LASSO and NNet models. Particularly high for all models was the negative predictive value (0.88–0.94). Calibration showed marginal improvement in week-52 models. Conclusion: Machine learning identified older age, female sex, non-Asian ancestry, high disease activity, and low UPCR to be associated with a lack of FHS experience in SLE patients at baseline and week 52. Baseline EQ-5D utility index constituted the most informative feature for predicting FHS experience at week 52.
- Investigação e desenvolvimento de tabletes de chocolate e produtos de confeitariaPublication . Oliveira, Ana Catarina de Castro; Silva, Sofia Alexandra Almeida Ferreira Vieira daO consumo de chocolate é observado mundialmente, no entanto, em Portugal regista-se um consumo inferior face a outros países da Europa, sendo o chocolate preto o tipo de chocolate preferido. As tendências alimentares juntam nos últimos anos o prazer associado ao ato da alimentação, a saúde e o bem-estar e a conveniência, e, por meio disso, a investigação e o desenvolvimento de produtos apresentam-se como áreas fundamentais. A Imperial – Produtos Alimentares, S.A., tratando-se de uma empresa que aposta e investe na inovação e no desenvolvimento contínuo de produtos alimentares, viu a oportunidade de fazer responder às necessidades do consumidor e às tendências e, desta forma, o presente relatório de estágio reflete o desenvolvimento de novos produtos na área das tabletes e dos drageados de chocolate, nomeadamente, tabletes de chocolate com inclusões de pepitas de lima e com cereais crocantes, e cereais cobertos com chocolate de leite. O desenvolvimento destes projetos compreendeu várias fases até alcançar o protótipo final, entre elas a investigação de matérias-primas e o desenvolvimento laboratorial propriamente dito. A validação e aprovação do protótipo foi efetuada mediante a realização de testes sensoriais e, posteriormente, conforme o caso, por intermédio de um teste à escala industrial. Diante disto, foram desenvolvidos os elementos obrigatórios relativos à rotulagem para desenvolvimento da embalagem do produto. Em conclusão, os objetivos gerais e específicos definidos para este trabalho foram atingidos, na medida em que os projetos delineados foram executados, e também avaliados e aprovados. Adicionalmente, foram identificadas sugestões de melhoria, por forma a contribuir positivamente para o futuro desenvolvimento dos vários projetos de desenvolvimento de produtos da empresa.
- Novel polymeric nanoparticles as nanofertilisers for alkaline iron-deficient conditionsPublication . Pinho, Simão Pedro Fagundes de; Vasconcelos, Marta Wilton Pereira Leite de; Abreu, Tânia Alexandra Fernandes de Sousa MonizIron deficiency chlorosis (IDC) is a nutritional disorder adversely affecting plant health and crop yields, particularly in the approximately 30% of the world's arable land, which is composed of calcareous alkaline soils. The condition compromises effective iron uptake in crops such as soybeans (Glycine max), leading to chlorosis and stunted growth. This study introduces a novel nanotechnology-based intervention utilising 3-hydroxy-4-pyridinones (3,4HPO) iron (III) chelates-loaded nanoparticles (NPs) to address IDC, offering a controlled and sustainable release of iron and demonstrating effectiveness in enhancing plant health and chlorophyll content. Counteracting the limitations of traditional iron chelates like EDTA, which suffer from poor biodegradability and potential environmental risks, the 3,4-HPO chelates, such as Fe(mpp)3 and Fe(dmpp)3, emerge as a sustainable alternative, showing increased iron bioavailability with minimal toxicity. Comparative analysis highlights the superior efficiency of these chelates over conventional treatments in preventing IDC symptoms, fostering greener, more robust plant growth, and higher iron accumulation. Innovative nanocarriers were developed for fertiliser delivery, capitalising on the nano-porous structure of plant roots and leaves, with the aim of enhancing nutrient uptake and correcting IDC. The research progressed through the production, optimisation, and characterisation of rhodamine B-labelled polymer-based NPs. Their uptake by soybean plants was assessed, identifying the most favourable characteristics for plant absorption. Building on this, the methodology was adapted to encapsulate the iron chelates Fe(dmpp)3 and Fe(mpp)3 within the NPs. Subsequent in vivo studies utilised Fe(dmpp)3 NPs for seed priming in soil, evidencing significant improvements in chlorophyll content, growth rates, and biomass in iron-deficient conditions. Furthermore, the study's foray into genetic expression analysis revealed upregulated iron-related genes, pointing to a profound molecular impact of NP treatment and an improved mechanism for iron transport and storage. The findings indicate that Fe(dmpp)3-loaded NPs not only alleviate IDC but also present a potential paradigm shift in the fertiliser industry, promoting more sustainable and efficient agricultural practices. The implications extend beyond increased crop yields, suggesting that engineered NP treatments could be instrumental in the future of agriculture, integrating environmental responsibility with enhanced productivity.
- New insights into the pathogenicity of Listeria monocytogenes clonal complexesPublication . Sousa, Mariana Castro; Ferreira, Vânia Borges; Teixeira, Paula Cristina Maia; Magalhães, Rui Miguel Barros de SousaListeria monocytogenes is a foodborne pathogen that causes listeriosis in humans. This pathogen mainly affects specific vulnerable groups such as the elderly, newborns, pregnant women, and immunocompromised individuals. The severity of the illness varies based on both intrinsic factors of the affected individuals and the pathogen itself. Therefore, different clinical outcomes can be expected, ranging from simple gastroenteritis to central nervous system, maternal-neonatal, and bacteremia infections. Furthermore, L. monocytogenes is genetically and phenotypically diverse species, resulting in a high variation in stress response and virulence potential among strains. Multilocus sequence typing (MLST) has been widely adopted as a reference method to categorize the clonal structure of bacterial species and to define clonal complexes (CCs) of genetically related isolates, i.e., derived from the same ancestor. In L. monocytogenes, the combination of MLST and epidemiological data allows to distinguish hypervirulent CCs, which are notably more prevalent in clinical cases and typically associated with severe forms of the disease. Contrarily, other CCs, denominated hypovirulent are predominantly isolated from food and food processing environments, and they are linked with the occurrence of listeriosis in highly immunosuppressed individuals. The aim of the present work was to assess and compare the virulence potential of L. monocytogenes strains belonging to both hypervirulent (CC1, CC2, CC4, CC6, CC87 and CC388) and hypovirulent CCs (CC9 and CC121). Sixteen isolates collected from clinical cases occurred in Portugal, distributed among eight distinct CCs, were selected and characterized in terms of: i) in vitro invasion efficiency in Caco-2 cells; ii) presence of premature stop codon (PMSC) mutations in the inlA gene; iii) in vivo infection in Galleria mellonella larvae and health index score characterization, iv) hemolytic activity; and v) ability to survive to the acid barrier of the stomach (pH 2.5 and 3). Five strains were further characterized in terms of immunomodulatory effect in infected G. mellonella larvae and expression of five virulence genes (inlA, inlB, actA, hly, plcA, and prfA). The results obtained demonstrated that there is a clear-cut distinction in the invasion efficiencies in Caco-2 between strains belonging to hyper- and hypovirulent CCs, with CC121 and CC9 isolates showing impaired invasion ability and PMSCs in inlA. Although this CC-related evidence was found in in vitro assays, isolates from CC9 showed an augmented virulent phenotype upon infection of G. mellonella larvae, while some isolates from hypervirulent CCs (CC2 and CC6) yielded reduced larvae mortality rates. Additionally, intra-clonal complex differences were observed among CC6 strains. Comparison of haemolytic activity among CCs, performed using classical blood agar plates and a microplate assay, showed that a CC121 strain presented higher ability to lyse red blood cells. This observation was validated by higher expression levels of hly (the gene encoding the protein listeriolysin O, LLO); this strain also exhibited increased expression of the virulence genes inlA and actA. No significant differences were found between the CCs concerning survival at low pH. In conclusion, the present study emphasizes the importance of incorporating both genotypic and phenotypic data when characterizing the virulence potential of L. monocytogenes. However, further research, such as genome analysis, may shed some light and explain some of the reported phenotypes. Moreover, as the zero-risk infection with L. monocytogenes is still not yet achievable, reliable biomarkers for risk assessment in the food industry need to be identified.
- Insect chitosan bioinspired approach for haemodialysis treatmentPublication . Martingo, Maria Lima; Borges, Sandra Cristina Ferreira; Silva, Sara Isabel Macedo Baptista da; Pintado, Maria Manuela EstevezChronic kidney disease (CKD) is characterised by a continuous decline in kidney function, often persisting for months or even years. The prevalence of CKD has been increasing over the years, representing a growing public health challenge and is expected to become the fifth leading cause of death by 2040. For patients with end-stage kidney disease (ESKD), renal replacement therapy (RRT), either through dialysis (haemodialysis, HD, and peritoneal dialysis, PD) or kidney transplantation, are crucial but expensive treatments. However, for some ESKD patients’ transplantation may not be appropriate due to medical contraindications, making dialysis the appropriate approach in these situations. In fact, both dialysis modalities, HD or PD, can offer similar long-term results. This thesis presents an innovative exploration into the extraction and application of insect chitosan (Tenebrio molitor) for biomedical purposes, specifically targeting HD. Initially, the potential of insect-derived chitosan as a sustainable and effective alternative to traditional sources (i.e. marine crustaceans) is demonstrated. Efficient extraction methods were developed (totalling between 6 h and 12 h), producing chitosan with physical and chemical properties comparable to commercial chitosan from crustaceans. Firstly, chitin was efficiently isolated from T. molitor through deproteinisation and demineralisation, with yields of approximately 5%. Subsequently, chitosan was obtained from the extracted chitin using an accelerated process, resulting in yields of between 65.0 ± 0.8% and 79.3 ± 0.8%. Characterisation using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) confirmed structural similarities with commercial chitosan and degrees of deacetylation in the 73 - 75% range. The bioactive properties of chitosan obtained from T. molitor, including antimicrobial and antioxidant activities, were evaluated. All the microorganisms tested (Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Candida albicans, Staphylococcus epidermidis and Pseudomonas aeruginosa) were inhibited, exhibiting minimum lethal concentrations between 2 and 8 mg/mL, confirming the antimicrobial activity of the extracted chitosan. In addition, chitosan showed antioxidant activity in the range of 60 to 65 µmol Trolox equivalent/g, suggesting its viability for various medical applications. This dissertation also developed a chitosan-based membrane (CH - M) specifically for HD purposes, culminating in a proof-of-concept phase for haemodialysis, focusing on the evaluation of diffusion and retention permeability parameters. The permeation characteristics of CH-M for urea and albumin were studied in vitro to assess their suitability as HD membranes. Urea was permeable to values of over 70 per cent and albumin was fully retained. This comprehensive approach ensured the exploration and development of an innovative, bio-inspired solution for HD, with an emphasis on sustainability and innovation, although further studies will have to be carried out on biocompatibility, treatment simulation duration, porosity, permeability and haemocompatibility tests.
- A new insight of grape seed extract in skincarePublication . Castro, Maria Leonor Teixeira Pinto de; Silva, Sara Isabel Macedo Baptista da; Borges, Sandra Cristina Ferreira; Ramos, Óscar Leandro da SilvaThe skin is the largest human organ and performs essential functions, including water preservation, thermoregulation and protection against solar radiation, trauma and infections. Due to its constant exposure to environmental factors, the skin is subject to natural ageing and various pathologies. Therefore, to maintain its health, homeostasis and delay the signs of ageing, the use of cosmetics and other skin care products is crucial. In particular, the use of natural ingredients derived from plants has been explored for their bioactivity and sustainable framework. For example, grape by-products, such as seeds, pomace and stems, have various biological activities such as UV protection, antioxidant, antimicrobial and anti-inflammatory properties. The use of these by-products has been important as it allows bioactive molecules to be obtained from organic matter which, on a large scale, can cause environmental problems. However, many of these molecules are unstable and susceptible to degradation, which limits their use. In this sense, encapsulation techniques such as liposomes have been explored, as they are capable of increasing stability, bioavailability, solubility and penetration into the skin, among other benefits. In this work, two grape seed extracts were obtained, one from a single grape variety (GSE-Ov) and the other from a mixture of five grape varieties (GSE-Sv). These extracts were analyzed for their antioxidant and antimicrobial activities, as well as their composition and molecular structure. The best extract was obtained from a single wine variety (GSE-Ov) with antioxidant activity, IC50, of 0.079 mg.mL-1 and antimicrobial activity against two strains of Staphylococcus aureus, one sensitive and the other resistant to methicillin, with minimum bactericidal concentrations (MBCs) of 3.13 and 6.25 mg.mL-1, respectively. In addition, no activity was observed against S. epidermidis, a typical microorganism of the normal skin microbiota, which ensures its balance. The main polyphenols identified in GSE-Ov were gallic acid, catechin and procyanidin B1, and FTIR analysis showed that the extraction process was successful, and the extract had a preserved molecular structure and integrity. The most biologically promising extract (GSE-Ov) was encapsulated in pectin-coated soy lecithin liposomes after optimization and characterization, showing an encapsulation efficiency of 88.8% with a polyphenol release of 59.4% in 24 h, a zeta potential of -20.3 mV, an average diameter of 13.6 µm, a uniformity index of 0.637 and a spherical shape. Subsequently, this extract was evaluated for its cytotoxicity, anti-inflammatory activity (production of IL-1α and IL-6) and production of human pro-collagen I α1. Liposomes loaded with GSE-Ov proved to be safe up to concentrations of 5 and 2.5 mg.mL-1 for HaCaT and HDF cells, respectively. In addition, they demonstrated anti-inflammatory activity against IL-1α when tested at 2 mg.mL-1 . This work enabled the valorization of by-products from the wine industry by obtaining a natural extract which showed very promising antimicrobial, antioxidant and anti-inflammatory activities for use in cosmetic formulations.
- Análise do perfil nutricional das refeições servidas em estruturas residenciais para pessoas idosas na região metropolitana do PortoPublication . Soares, Angela Martins; Pinto, Elisabete Cristina Bastos; Correia, Maria Marta de Ascensão TeixeiraO mundo tem observado um aumento significativo de indivíduos idosos na população global. Para a Organização Mundial de Saúde (OMS) uma pessoa é considerada idosa a partir dos 60 anos de idade e esta organização prevê que até 2030, 1 em cada 6 pessoas no mundo terá 60 anos, ou mais. Devido a uma série de fatores associados ao envelhecimento, a população idosa tem uma ingestão de alimentos deficitária. Este fenómeno vai impactar no correto equilíbrio qualitativo e quantitativo de macro e micronutrientes da sua dieta, comprometendo o seu estado de saúde. As deficiências nutricionais entre idosos é uma situação preocupante, especialmente quando envolve aqueles que se encontram institucionalizados. Este estudo pretendeu fazer uma análise comparativa entre o perfil nutricional das ementas de 20 estruturas residenciais, para pessoas idosas da região metropolitana da cidade do Porto, e as recomendações das autoridades sanitárias no que concerne à energia, aos hidratos de carbono, aos açúcares, à proteína, à gordura total, à gordura saturada, ao colesterol, ao cálcio, ao zinco, ao magnésio, ao ferro, ao sódio e às vitaminas A, B1, B2, B3, B6, B9, B12, C e E. As comparações foram feitas levando em consideração a natureza jurídica e o tamanho das Instituições, bem como o tipo de produção das refeições, concessionadas ou próprias. Todas as instituições atendem a recomendação para hidratos de carbono, açúcares e gordura total, entretanto, é crítico observar que nenhuma cumpre os limites de ingestão de colesterol e gordura saturada. A recomendação de cinco dos catorze micronutrientes analisados (ferro e vitaminas A, B1, B6 e C) é atendida por todas as Instituições. Contudo, foi considerado potencialmente preocupante, a falta de adequação às recomendações de cálcio, magnésio e vitamina E, e o fato do valor máximo de consumo de sódio ser ultrapassado por todas as entidades.
- Adesivos de biomonitorização sem fios e arquitetura de cama inteligente : a evolução da hospitalização domiciliáriaPublication . Silva, Nicole Gonçalves; Mesquita, José Miguel Ferreira Dinis deO trabalho apresentado nesta tese foi desenvolvido ao longo de um estágio na Glintt, onde foi proposto a colaboração no projeto WoW, cujo objetivo é melhorar a monitorização, o cuidado dos pacientes em ambiente hospitalar e uma expansão da hospitalização domiciliária propondo uma nova arquitetura em que as camas hospitalares dos pacientes têm um papel central. Esta arquitetura envolve o uso de adesivos de biomonitorização para pacientes, em conjunto com uma unidade inteligente Internet of Things (loT) instalada nas camas hospitalares. Essa abordagem tem como objetivo permitir uma monitorização contínua e precisa dos sinais vitais dos pacientes, como a frequência cardíaca, pressão arterial, temperatura corporal e outros parâmetros médicos relevantes. A unidade IoT instalada nas camas hospitalares irá recolher e processar os dados dos adesivos de biomonitorização dos pacientes em tempo real. Esses dados serão enviados para um Sistema de Informação Hospitalar, permitindo aos profissionais de saúde monitorizar os pacientes à distância e tomar medidas adequadas para melhorar o tratamento e os cuidados. Além disso, a unidade IoT pode ser programada para enviar alertas aos profissionais de saúde quando ocorrerem alterações nos sinais vitais dos pacientes, permitindo uma resposta mais rápida e eficaz em casos de emergência. Essa abordagem tem o potencial de melhorar a qualidade dos cuidados de saúde, permitindo uma monitorização mais precisa e contínua dos pacientes e uma resposta mais rápida a alterações nos seus estados de saúde, permitindo, desta forma, que os dados do paciente sejam recolhidos e processados de forma eficiente e segura em ambientes hospitalares e residenciais.