Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-09-05T11:30:32Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2959046 bytes, checksum: a3f9f3b11f2ba3b9c5298a8b10c24c58 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T11:30:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2959046 bytes, checksum: a3f9f3b11f2ba3b9c5298a8b10c24c58 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Caprine livestock is among the main economic activities in semi-arid region of Northeastern Brazil which is characterized by low rain rates and a dry weather, where caatinga biome represents the most important feed source for caprine herds. In this study, we evaluated the fatty acids and volatile compounds profiles as well as the sensorial properties of milk and cheese from caprines kept and raised under different systems in semi-arid Brazil, confined space and open pastures. An optimization of the extraction conditions for the volatile compounds in caprine milk was made by using Response Surface Methodology. From this statistical tool we could identify the best conditions to maximize the number of volatile compounds extracted, corresponding them to 15 minutes for equilibrium time, 30 minutes for extraction time and 45 °C for extraction temperature. Using these conditions, 19 different volatile compounds were identified. Amongst these compounds, octanoic acid (caprylic acid) and decanoic acid (capric acid) can be highlighted with having larger relative areas, and they are volatile fatty acids correlated to the characteristic flavor presented in caprine milk. The dairy caprines (Saanen and American Alpine) used were divided into two groups: Caprines fed in open pasture plus concentrate supplementation (OF) and those fed in confined space (CS) with hay and concentrate. Milk and cheese from animals fed in OF presented higher content of fatty acids for oleic acid (C18:1c9), stearic acid (C18:0), polyunsaturated (PUFA) and monounsaturated (MUFA), including C16:1c7 C16:1c9 e C17:1c9, isomers cis and trans of C18:1, linoleic acid (C18:2n6), linolenic acid (C18:3n3), arachidonic acid (C20:4n6), desired fatty acids (DFA) and higher PUFA/SFA and MUFA/SFA rates. Several volatile compounds found in milk and cheese from OF were not present in CS, such as the terpene compounds α-terpineol e β-caryophyllene. The milk from OS was described for having a more intense herbal flavor whereas the milk from CS was more intense in butter flavor and taste and showed a higher residual aftertaste. Regarding to the sensorial properties of the cheese, no differences were found between the two different systems, however, the overall acceptability was higher for milk and cheese from animals feed in OF. Our results suggest that raising caprines in open field can be considered the best production system to be used in semi-arid region of Northeastern Brazil as it valorizes the use of the native pasture found in Caatinga to feed caprine herds, being an interesting economic alternative for the local farmers. / A pecuária caprina é uma das principais atividades realizadas na região semiárida do Nordeste brasileiro. Essa região caracteriza-se por apresentar condições ambientais de terras áridas e de baixa pluviosidade, onde os caprinos têm no Bioma caatinga sua principal fonte alimentar. Neste estudo, avaliou-se o impacto do sistema de produção realizado na região semiárida brasileira sobre os perfis de ácidos graxos, voláteis e sensorial do leite e do queijo caprino. Inicialmente, foi realizada a otimização das condições de extração de compostos voláteis em leite caprino por meio da metodologia da superfície de resposta. A partir desta metodologia estatística, foi possível identificar as melhores condições para maximizar a variável resposta (número de compostos voláteis extraídos), correspondendo a 15 minutos para o tempo de equilíbrio, 30 minutos para o tempo de extração e 45 °C para a temperatura de extração. Utilizando estas condições, foram identificados 19 compostos voláteis diferentes, dentre os quais se destacaram o ácido octanóico (ácido caprílico) e ácido decanóico (ácido cáprico) com maiores áreas relativas. Em seguida, cabras leiteiras mestiças, Sannen e Alpina-americana, foram divididas, em delineamento inteiramente casualizado, em dois grupos: cabras alimentadas em sistema de pastagem mais a suplementação concentrada (SP), e aquelas alimentadas em sistema de confinamento (SC), com feno e concentrado. O leite e o queijo de animais alimentados em SP apresentaram maiores quantidades ácido oleico (C18:1c9), esteárico (C18:0), de poli-insaturados (PUFA) e monoinsaturados (MUFA) totais, incluindo os monoinsaturados C16:1c7 C16:1c9 e C17:1c9, os isômeros cis e trans de C18:1, o ácido linoleico (C18:2n6), linolênico (C18:3n3), araquidônico (C20:4n6), ácidos graxos desejáveis (DFA) e maior razão PUFA/SFA, MUFA/SFA. Alguns compostos voláteis estavam ausentes nos leites e queijos provenientes de animais de confinamento, destacando-se a presença de dois compostos terpênicos (α-terpineol e β-cariofileno), encontrados exclusivamente em leite e queijo de animais de pasto. O leite SP foi descrito com maior sabor herbáceo e o leite SC com maior aroma e sabor de manteiga e maior persistência residual. As variações entre os sistemas de produção não foram suficientes para promover diferenças perceptíveis nos atributos sensoriais dos queijos, mas, para o atributo aceitabilidade geral, tanto o leite quanto o queijo SP foram considerados mais aceitos pelos julgadores. Os resultados provenientes da execução deste estudo indicam que o melhor sistema de produção a ser realizado na região semiárida nordestina é o sistema desenvolvido na pastagem nativa com suplementação, pois valoriza a criação de caprinos leiteiros na Caatinga, tornando-se uma alternativa economicamente vantajosa para os produtores e processadores de leite de cabra.

Resumo: O desenvolvimento de alimentos funcionais tem aumentado mundialmente devido a seus compostos bioativos que diminuem o risco de doenças e promovem a saúde. Baseado nisso, a indústria e a comunidade científica estão, cada vez mais, buscando ingredientes que possam conferir tais características aos alimentos. A soja, além de ser importante fonte protéica, possui fibras, isoflavonas, oligossacarídeos com potencial prebiótico (rafinose e estaquinose), vitaminas e minerais. As raízes tuberosas de yacon (Smallanthus sonchifolius) possuem grande quantidade de frutooligossacarídeos do tipo inulina, um componente não digerível pelo nosso organismo, com função de auxiliar na seleção de determinadas bactérias da microbiota intestinal, principalmente as bifidobactérias, possuindo, portanto, efeito prebiótico. O objetivo do presente estudo foi o de verificar, através da metodologia da superfície de resposta, as melhores condições para a utilização simultânea de extratos aquosos de soja e de yacon no desenvolvimento de um novo produto fermentado por um cultivo probiótico constituído por Enterococcus faecium CRL 183 e Lactobacillus helveticus ssp jugurti 416. Para tanto, as variáveis independentes foram representadas pelo teor protéico fornecido pelo extrato hidrossolúvel de soja (g/L) e pelo extrato aquoso de yacon (%). As variáveis dependentes (respostas) foram obtidas através do teste de aceitação sensorial ("sabor" e "impressão global"). A otimização conjunta das variáveis apontou a formulação 7 (1,74 g/L de teor protéico fornecido pelo extrato de soja e 25,86% de extrato de yacon) do planejamento experimental como sendo a mais adequada. No entanto, as formulações 9 e 10 (ambas contendo 1,74 g/L de teor protéico fornecido pelo extrato de soja e 40% de extrato de yacon) apresentaram valores de aceitação que não diferiram significativamente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: World-wide the development of functional food has been increased, due to its bioactive components which decrease the risk of getting some illnesses and promote health. Based on that, the industry and the scientific population are more and more searching for ingredients that may confer such characteristics to food. The soy, besides being an important proteic source, has fibers and isoflavones, oligosaccharides with potential prebiotic (raffinose and stachyose), vitamins and minerals. The yacon tuber (Smallanthus sonchifolius) is a source of fructooligosaccharides, type inulin, undigestible components by our organism that helps in the selection and development of some bacteria of intestinal microbiota, mainly the bifidobacteria, which means that yacon has prebiotic effect. The aim of this study was to check, through Response Surface Methodology, the optimum conditions to use, simultaneously, the soy and yacon watery extracts in the development of a new fermented product with the probiotic cultive constituted by Enterococcus faecium CRL 183 and Lactobacillus helveticus ssp jugurti 416. Therefore, the independent variables were represented by the protein of soymilk (g/L) and the yacon extract (%). The dependent variables (responses) were obtained through the acceptance test ("taste" and "overall acceptability"). The joint optimization of the variables pointed out the 7th formulation (1.74 g/L of soymilk protein and 25.86% of yacon extract) of the factorial design as the most adequate. However, the 9th and 10th formulations (both containing 1.74 g/L of soymilk protein and 40% of yacon extract) presented acceptance scores significantly equal to the 7th treatment. The optimized product was submitted to the shelf-life determination, and it was presented in conditions of consuming in the course of 21 days at 5 ºC and with viability of the probiotic cultive among... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Elizeu Antonio Rossi / Coorientador: Dionisio Borsato / Banca: Daniela Cardoso Umbelino Cavallini / Banca: Eliane Maria Ravasi Stéfano Simionato / Mestre

O aumento nos rejeitos industriais e a contínua produção de resíduos causam muitas preocupações no âmbito ambiental. Neste contexto, o descarte de pneus usados tem se tornado um grande problema por conta da pequena atenção que se dá à sua destinação final. Assim sendo, essa pesquisa propõe a produção de uma mistura polimérica com polipropileno (PP), a borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM) e o pó de pneu (SRT). A Metodologia de Superfície de Resposta (MSR), coleção de técnicas estatísticas e matemáticas úteis para desenvolver, melhorar e optimizar processos, foi aplicada à investigação das misturas ternárias. Após o processamento adequado em extrusora de dupla rosca e a moldagem por injeção, as propriedades mecânicas de resistência à tração e resistência ao impacto foram determinadas e utilizadas como variáveis resposta. Ao mesmo tempo, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi usada para a investigação da morfologia das diferentes misturas e melhor interpretação dos resultados. Com as ferramentas estatísticas específicas e um número mínimo de experimentos foi possível o desenvolvimento de modelos de superfícies de resposta e a otimização das concentrações dos diferentes componentes da mistura em função do desempenho mecânico e além disso com a modificação da granulometria conseguimos um aumento ainda mais significativo deste desempenho mecânico. / The increase in industrial waste and solid waste production cause many concerns in the environment. In this context, the disposal of used tires has become a major problem because of the little attention given to their final destination. Therefore, this research proposes the production of a polymer blend of polypropylene (PP), rubber of ethylene-propylene-diene (EPDM) and tire dust (SRT). The Response Surface Methodology (RSM), a collection of mathematical and statistical techniques useful for developing, improving and optimizing processes, was applied to the investigation of ternary mixtures. After proper processing on twin screw extrusion and injection molding, the mechanical properties of tensile and impact strength were determined and used as response variables. At the same time, scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the morphology of different blends and better interpretation of results. With specific statistical tools and a minimum number of experiments it was possible to develop models of response surfaces and the optimization of the concentrations of different components of the mixture depending on the mechanical performance and even with the change in particle size could increase even more significant this mechanical performance.

A oxidação lipídica é uma das principais reações de deterioração em alimentos, provocando perdas em qualidade e valor nutricional. Para evitar este problema a indústria utiliza antioxidantes, substâncias capazes de retardar essas reações. Os compostos fenólicos constituem-se na principal substância antioxidante utilizada e encontrada em alimentos, sendo que estes podem estar presentes em várias matérias primas vegetais e em resíduos agroindustriais, desprezados pela indústria. O objetivo do presente trabalho foi estudar as condições de extração de compostos fenólicos de frutos de acerola (Malpighia emarginata), borra de café (Coffea arabica) e casca de lichia (Litchi chinensis), bem como avaliar sua atividade antioxidante in vitro e sua aplicação em emulsões. Para extração dos compostos fenólicos foi aplicada a metodologia de superfícies resposta, visando a definição da melhor combinação de variáveis (concentração de etanol, temperatura e tempo) para a máxima recuperação de compostos fenólicos. A avaliação da atividade antioxidante se deu pela estabilização do radical DPPH e estudo da cinética da reação em comparação ao antioxidante sintético TBHQ. Além disso, foi avaliada a atividade antioxidante dos extratos adicionados a emulsões em diferentes concentrações (50 a 200 mg.kg-1), submetidas a teste acelerado de oxidação. O estudo das condições de extração evidenciou que os compostos fenólicos de cada matriz devem ser extraídos em condições distintas. Extratos de frutos de acerola apresentaram o maior teor de compostos fenólicos totais quando foi utilizada apenas água como solvente (175,87 mg GAE.g-1), seguido pelos extratos de borra de café e de casca de lichia extraídos com soluções etanólicas (26,37 e 25,87 mg GAE.g-1 respectivamente). O estudo da cinética de estabilização do radical DPPH demonstrou que o extrato de acerola foi o mais eficiente, seguido pelos extratos de casca de lichia e de borra de café (650,53; 43,09 e 38,74 de TEAC, respectivamente). O estudo de aplicação dos extratos em sistema modelo, com acompanhamento da oxidação por meio da determinação de hidroperóxidos formados (mmol.kg-1), indicou que somente o extrato de acerola, em todas as concentrações utilizadas, apresentou efeito comparável ao TBHQ. Os extratos de casca de lichia e de borra de café, em qualquer concentração utilizada, não apresentaram a mesma proteção à oxidação lipídica. Com os resultados obtidos pode-se concluir que cada matriz se comporta de uma forma na extração de compostos fenólicos, e daí vem a necessidade de se realizar estudo das condições de preparo dos extratos para cada amostra. O extrato de acerola se mostrou o mais eficiente, tanto na cinética de estabilização do radical DPPH quanto na inibição da oxidação no sistema lipídico estudado. No entanto mais trabalhos são necessários para avaliar diferentes sistemas de oxidação, bem como estudos toxicológicos para garantir níveis seguros de consumo. / The oxidation is one of major deterioration in food lipids, causing losses in quality and nutritional value. To avoid this, antioxidants are used and the phenolic compounds are the main component of antioxidant applied and presented in foods, and also may be present in agroindustrial residues, usually discarded by the industry. The objective of this study was to identify ideal conditions to extract phenolic compounds from acerola fruits (Malpighia emarginata), coffee grounds (Coffea arabica) and lychee skins (Litchi chinensis) by means of surface response methodology (RSM), evaluation of antioxidant activity of extracts in in vitro essays, application of selected extracts in emulsions systems during accelerated test. The response surface methodology was applied to each material in order to identify the effects of temperature, ethanol concentration and time in extraction processes. Antioxidant activity by DPPH stabilization and its kinectis evaluation were performed and compared to TBHQ. Furthermore, selected extracts (50 to 200 mg.kg-1) were added in emulsion system and subject to accelerated oxidation test. RSM have shown that phenolic compounds of each material are extractable in different conditions. Acerola fruits aqueous extracts present maximum phenolic content (175.87 mg GAE.g-1) and the higher DPPH antioxidant activity, followed by coffee grounds and lychee skins extracts (26.37 and 25.87 mg GAE.g-1). Acerola extracts also presented the best stabilization of DPPH in kinetic study, with results comparable to the TBHQ effect (650.53 TEAC). Acerola extract added to the emulsion showed a good antioxidant effect in all concentrations during accelerated test, resulting in final oxidation levels (mmol hydroperoxides kg-1) comparable to TBHQ in the same concentration. Coffee grounds and lychee skins extracts were not efficient in avoid hydroperoxides increasing. Results showed the importance of studying extractions conditions for each material. Acerola extract showed the most efficient antioxidant activity both in DPPH kinetics DPPH stabilization and inhibition of lipid oxidation in the system studied. However, further work is needed to evaluate different oxidation systems, as well as toxicological studies to ensure safe levels of consumption.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-07-26T15:42:18Z No. of bitstreams: 1 Luciares Costa Araujo.pdf: 619430 bytes, checksum: 20d364c86c266f0aa90f150f260eb543 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T15:42:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciares Costa Araujo.pdf: 619430 bytes, checksum: 20d364c86c266f0aa90f150f260eb543 (MD5) Previous issue date: 2009-03-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / To reduce post-harvest losses and diversify the industrial use of red-iamb (Syzygium malaccensis) was used the process of osmotic dehydration using a 2 ³factorial experimental design complete, having as independent variables:temperature (20 º to 70 º C), concentration of sucrose (16 ° Brix to 84 Brix) and immersion time (1.3 to 4.7 h), and dependent: loss of moisture (PU) and weight (PP),solid gain (SG) and the index of efficiency of dehydration (DEI). The results demonstrated the significant influence of all independent variables on all dependent, emphasizing that the concentration of osmotic solution temperature and had a greater influence on the PU and PP. The tests selected were 6 and 14. The test had14 more notes attribute the overall quality and compliance with the microbiological standards, thus providing a good alternative to preserve the iamb and diversify its supply. / Para reduzir as perdas pós- colheita e diversificar o aproveitamento industrial, do jambo-vermelho (Syzygium malaccense) foi utilizado o processo de desidratação osmótica através de um planejamento experimental fatorial 2³ completo, tendo como variáveis independentes: temperatura (20º a 70ºC), concentração da sacarose (16º Brix a 84º Brix) e tempo de imersão (1,3 a 4,7h), e dependentes: perda de umidade (PU) e de peso (PP), ganho de sólido (GS) e o índice de eficiência da desidratação (DEI). Os resultados demonstraram a influência significativa de todas as variáveis independentes sobre todas as dependentes, salientando que a concentração da solução osmótica e temperatura tiveram maior influencia sobre a PU e PP. Osensaios selecionados foram 6 e 14. O ensaio 14 apresentou maiores notas no atributo qualidade global e conformidade com os padrões microbiológicos,constituindo assim uma boa alternativa para conservar o jambo e diversificar a sua oferta.

Orientador: Fernanda Paula Collares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:44:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UclesSantos_JoseRicardo_M.pdf: 2719947 bytes, checksum: c27f8219ba712b28246c216abd73b478 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O pão de queijo, um produto tipicamente brasileiro, é considerado um produto de panificação que não contém glúten, pois em sua formulação não é utilizada farinha de trigo e sim fécula nativa de mandioca ou fécula de mandioca fermentada naturalmente e/ou modificada. Devido ao seu alto teor de carboidratos, possui grande aceitabilidade e pode ser utilizado por pessoas portadoras de doença celíaca. O alto consumo deste produto no Brasil e a procura crescente dos consumidores por produtos alimentícios não somente nutritivos e saborosos, mas que também tragam benefício à saúde, estimula o estudo da incorporação de ingredientes nutricionais e funcionais à massa de pão de queijo que não afetem suas propriedades reológicas, físicas e sensoriais. O objetivo deste trabalho, portanto, foi avaliar o efeito da incorporação de componentes nutricionais e funcionais, como o isolado protéico de soja e a polidextrose, na qualidade da massa e do pão de queijo assado, com e sem adição de fécula de mandioca pré-gelatinizada, visando determinar quais dos teores adicionados de cada um destes ingredientes conferem as melhores características físicas e sensoriais ao pão de queijo. Para atingir este objetivo, o trabalho foi dividido em três etapas: (i) avaliação do teor adequado de fécula de mandioca e polvilho azedo adicionado à formulação de pão de queijo, através da determinação de suas propriedades físicas, reológicas e sensoriais; (ii) análise do efeito combinado dos ingredientes nutricionais e funcionais incorporados à massa de pão de queijo com diferentes teores de fécula de mandioca e polvilho azedo, com e sem a etapa de escaldamento, nas suas propriedades reológicas, físicas e sensoriais, utilizando a metodologia de superfície de resposta; (iii) caracterização física, química, reológica e sensorial das formulações de pão de queijo, com e sem a adição de fécula de mandioca pré-gelatinizada, escolhidas no item anterior. Na primeira etapa do trabalho, massas elaboradas com teores de 70% e 100% de fécula de mandioca apresentaram maiores consistências em U.F. em relação às massas elaboradas com altos teores de polvilho azedo, durante o processo de mistura similado no farinógrafo Brabender. Os pães de queijo elaborados com altos teores de polvilho azedo apresentam coeficientes de expansão de até 80,00%, sendo que os pães elaborados com fécula de mandioca apresentaram valor máximo de expansão de 66,67%. Devido a este poder de expansão apresentado pelos pães de queijo elaborados com polvilho azedo, a força de compressão (textura dos pães) obtida foi de 7,85% a 28,40% menor à reportada para pães de queijo elaborados com fécula de mandioca. Sensorialmente, os pães de queijo elaborados com altos teores de fécula de mandioca apresentaram as maiores médias em relação aos atributos de aceitação geral, textura, cor e sabor em comparação com os pães de queijo com altos teores de polvilho azedo, que segundo os provadores lembra o biscoito de polvilho. Na segunda etapa do trabalho, foi possível a determinação de um modelo matemático para o volume específico dos pães de queijo elaborados com adição de fécula de mandioca pré-gelatinizada, e para o ângulo de tonalidade do miolo (h) de pães de queijo elaborados sem adição de fécula de mandioca prégelatinizada, explicando a interação que existe entre as variáveis (fécula de mandioca, polvilho azedo, isolado protéico de soja e polidextrose). O modelo matemático do volume mostra que a utilização de teores entre 79,76% e 100% de polvilho azedo, 5,50% de isolado protéico de soja e teores abaixo de 1,03% de polidextrose confere grandes volumes ao pão de queijo, assim como teores de 0,00% de polvilho azedo, 5,50% de isolado protéico de soja e teores de polidextrose acima de 5,07%. Para o ângulo de tonalidade (h), o modelo matemático determinou que a utilização dos valores extremos, teores mínimo e máximo, de polvilho azedo (0,00% e 100,00%) com teores de 0,00% a 9,00% de isolado protéico de soja e teores médios de polidextrose (2,21%) na formulação de pão de queijo, conferiu altos ângulos de tonalidade do miolo. Os parâmetros de textura, luminosidade e saturação da cor da crosta e do miolo dos pães de queijo, com e sem a adição de fécula de mandioca prégelatinizada, não apresentaram diferença significativa (p=0,05), sendo que a elaboração de pães de queijo utilizando concentrações na faixa estudada não produz alterações na qualidade do produto. Na última etapa do trabalho, duas formulações de pão de queijo, selecionadas na 2a etapa considerando os escores sensoriais de aparência geral, textura, aroma e sabor, foram caracterizadas física, química, reológica e sensorialmente, sendo que as duas formulações apresentaram diferença significativa (p=0,05) no perfil reológico da massa, no volume, textura e cor dos pães de queijo assados, mas sensorialmente foram igualmente aceitas pelos consumidores, quanto à aparência geral, cor do miolo, textura, aroma e sabor / Abstract: ¿Pao de queijo¿ (cheese bread), a typically Brazilian product, is considered a gluten-free bakery product, as its formulation does not contain wheat flour but native cassava starch, naturally fermented and/or modified. Due to its high content of carbohydrates, it has great acceptance and can be consumed by individuals who suffer from celiac disease. The high consumption of this product in Brazil and the growing demand, by consumers, of food products that are not only nutritious and tasty, but also bring health benefits, stimulates the study of the incorporation of nutritional and functional ingredients to cheese bread doughs, which do not affect its rheological, physical and sensorial properties. The objective of this study, therefore, was to evaluate the effect of the incorporation of the nutritional and functional components, such as soy protein isolate and the polydextrose, on the quality of cheese bread dough and of baked cheese bread, with or without the addition of pre-gelatinized cassava starch, with the objective of determining the contents of each of these ingredients that confer the best physical and sensorial characteristics to cheese bread. In order to achieve this objective, the study was divided in three phases: (i) evaluation of the appropriate content of cassava starch and sour cassava starch added to the formulation, by determining physical, rheological and sensorial properties; (ii) analysis of the combined effect of functional and nutritional ingredients incorporated to the cheese bread dough with different contents of cassava starch and sour cassava starch, with and without the scalding process, on rheological, physical and sensorial properties, using the response surface methodology; (iii) physical, chemical and rheological characterization of the cheese bread formulations, with or without the addition of pre-gelatinized cassava starch, chosen in the previous stage/step. In the first phase of the study, doughs elaborated with 70% and 100% of cassava starch presented greater consistency profiles when compared to high contents of sour cassava starch, during the mixing process simulated in the Brabender farinograph. The cheese breads elaborated with high contents of sour cassava starch presented expansion coefficients of up to 80.00%, while the cheese breads elaborated with cassava starch presented a maximum value of expansion of 66.67%. Due to this power of expansion presented by the cheese breads elaborated with sour cassava starch, the force of compression (texture of breads) obtained was 7.85% to 28.40% lower than that of those reported for cheese breads elaborated with cassava starch. Sensorially, the cheese breads produced with high contents of cassava starch presented the highest scores with respect to the attributes general acceptance, texture, color and flavor, in comparison to the cheese breads with high contents of sour cassava starch, which according to the panelists resembled the sour cassava starch biscuits (¿biscoito de polvilho¿). In the second phase of the study, it was possible to determine a mathematical model for the specific volume of cheese breads elaborated with the addition of pre-gelatinized cassava starch, and for the shade angle (h) of cheese breads elaborated without the addition of pre-gelatinized cassava starch, explaining the interaction between the variables (cassava starch, sour cassava starch, soy protein isolate and polydextrose). The mathematical model showed that the use of contents between 79.76% and 100% of sour cassava starch, 5.50 % of soy protein isolate and contents below 1.03% of polydextrose confers great volumes to cheese bread, as well as contents of 0.00% of sour cassava starch, 5.50% of soy protein isolate and contents of polydextrose above 5.07%. For the shade angle (h), the mathematical model determined that the use of extreme values, minimum and maximum contents, of sour cassava starch (0.00% and 100.0%) with contents of 0.00% to 9.00% of soy protein isolate and intermediate contents of polydextrose (2.21%) in the formulation of cheese bread conferred high shade angles to the crumb. The parameters of texture, luminescence (L*) and color saturation (C*) of the crust and crumb of the cheese breads, with and without the addition of pregelatinized cassava starch, did not present significant difference (p=0.05), indicating that the elaboration of cheese breads using the concentrations in the range studied for the different variables does not produce alterations in the quality of the product. In the last phase of the study, two formulations of cheese bread, selected in the second phase considering the sensorial scores of general appearance, aroma and flavor, were characterized physically, sensorially, rheologically and chemically. These two formulations presented significant differences (p=0.05) in the rheological profile of the dough, specific volume, texture and color of the baked cheese breads, but were equally accepted by consumers, as to general appearance, color of the cr8umb, texture, aroma and flavor / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Os ensaios microbiológicos são utilizados para avaliar a atividade antimicrobiana desde a descoberta do uso dos antibióticos. Apesar dos ensaios microbiológicos serem amplamente empregados para determinação da potência de antibióticos em formas farmacêuticas, uma vez que fornecem a medida da atividade biológica, apresentam limitações quanto a baixa reprodutibilidade e tempo de análise. O objetivo deste trabalho foi desenvolver, otimizar e validar ensaio colorimétrico rápido em microplaca para determinar a potência da neomicina e bacitracina em produtos farmacêuticos. Metodologias de análise fatorial e análise de superfície de resposta foram utilizadas no desenvolvimento e otimização da escolha do microrganismo, da composição do meio de cultura, da proporção de inóculo, e das concentrações de cloreto de trifeniltetrazólio e dos antibióticos. Os métodos otimizados foram validados pela avaliação da linearidade, precisão, exatidão e robustez. Análise estatística mostrou equivalência entre o método de difusão em ágar e o método colorimétrico rápido em microplaca para ambos antibióticos. Além disso, o ensaio em microplaca apresentou vantagens em relação à reprodutibilidade, sensibilidade, tempo de incubação e quantidades necessárias de meio de cultura e soluções para ambos os antibióticos. / Microbiological assays have been used to evaluate antimicrobial activity since the discovery of the first antibiotics. Despite of microbiological assays have been widely employed to determine antibiotic potency of pharmaceutical dosage forms, once they provide a measure of biological activity, they have limitations regarding the low reproducibility and increased time of analysis. The aim of this work is to develop, optimize and validate a rapid colorimetric microplate bioassay for the potency of neomycin and bacitracin in pharmaceutical drug products. Factorial and response surface methodologies were used in the development and optimization of the choice of microorganism, culture medium composition, amount of inoculum, triphenyltetrazolium chloride (TTC) concentration and antibiotic concentration. The optimized bioassays methods were validated by the assessment of linearity, precision, accuracy, and robustness. Statistical analysis showed equivalency between agar diffusion microbiological assays and rapid colorimetric microplate bioassays. In addition, microplate bioassay had advantages concerning the reproducibility, sensitivity of response, time of incubation, and amount of culture medium and solutions required.

Experimentos industriais são realizados pelas empresas no intuito de melhorar as características de qualidade dos produtos e processos de fabricação. Nesse sentido, esta dissertação tem como objetivo estudar e aplicar as técnicas de planejamento e análise de experimentos na melhoria da qualidade industrial. Como parte do objetivo, desenvolve-se uma aplicação com as técnicas de planejamento fatorial fracionado '2POT. K-P', metodologia de superfície de resposta e análise de variância, em um processo de moldagem por injeção, utilizado por uma indústria que fabrica e comercializa componentes plásticos usados na construção civil. Com essa pesquisa experimental identificam-se os parâmetros mais importantes da injeção plástica: temperatura da máquina e pressão de injeção. Ao mesmo tempo, determinam-se os níveis ótimos de regulagem desses parâmetros. Assim, com esse estudo, avalia-se o procedimento de implantação das técnicas de experimentação e as dificuldades práticas encontradas, bem como busca-se contribuir na integração entre universidade e empresa. / Industrial experiments are made by companies in order to improve the quality characteristics of products and production processes. In this sense, the objective of this dissertation is to study and apply the design of experiments in the industrial quality improvement. In addition, as a part of the objective, an application of the techniques of design Fractional Factorial '2POT. K-P', Analysis of Variance and Response Surface Methodology is done. It is focused in an injection molding process applied by a company, that makes and trades plastic products for the civil construction. Using this experimental study, the most important parameters of plastic injection are identified: melt temperature and injection pressure. At the same time, the optimal levels of adjustment of these parameters are determined. From this study, it is evaluated both the implantation procedures of the designs of experiments as well as the difficulties faced. Also, this study tries to contribute to the university-company relationship.

Nessa pesquisa avaliou-se a produção fermentativa de hidrogênio e ácidos orgânicos a partir do bagaço de cana-de-açúcar (BCA) usado como substrato em reatores em batelada. Três condições de pré-tratamento (hidrotérmico, autoclave e hidrotérmico mais autoclave) do BCA e condição in natura foram avaliadas a fim de favorecer a produção de hidrogênio. Verificou-se produção molar de hidrogênio de 3,79 mmol/L, 3,47 mmol/L, 1,67 mmol/L e 1,01 mmol/L para BCA autoclavado, BCA in natura, BCA pré-tratado em sistema hidrotérmico e BCA pré-tratado em sistema hidrotérmico seguido de autoclave, respectivamente. A partir desses valores, optou-se por usar o BCA autoclavado como substrato para otimização da produção de hidrogênio e ácidos orgânicos a partir de metodologias de delineamento do composto central e superfície de resposta. Foram monitorados 10 reatores em batelada (R1 a R10), em triplicatas, com diferentes concentrações de substrato (0,8 a 9,2 g/L) e pH (de 4,6 a 7,4). A maior produção de hidrogênio (24,1 mmol/L) e 6,4 g/L de ácidos orgânicos foram obtidos em R4 (8,0 g BCA/L e pH 7,0). Os açúcares glicose, arabinose, xilose, manose e galactose foram observados ao longo do tempo de operação em todos os reatores, sendo arabinose observado em maior concentração nas condições dos reatores R3 (8,0 g BCA/L e pH 5,0) e R8 (5,0 g BCA/L e pH 7,4), respectivamente, 1.415,3 e 1.372,5 mg/L. A produção de hidrogênio foi concomitante à formação de ácidos orgânicos, principalmente butírico (de 14,6 a 33,8% em R1 e R6, respectivamente) e succínico (de 19,5 a 26,4% em R3 e R9, respectivamente). Os dois fatores analisados, concentração de substrato e pH, exerceram efeitos significativos na produção de hidrogênio, ácido butírico e succínico. A partir dos resultados obtidos com o planejamento fatorial, foi possível verificar que o valor máximo de produção de hidrogênio estimado pelo modelo foi de 23,10 mmol/L, para 7,0 g BCA/L e pH 7,2. O valor obtido no experimento de otimização (Rotm) foi de 19,84 mmol/L, com grau de precisão do modelo de 85,9% para produção de hidrogênio a partir de BCA autoclavado. Sequenciamento massivo via plataforma Illumina (Miseq) foi realizado para a identificação de bactérias do reator do ponto central, (R9, 5,0 g BCA/L e pH 6,0), do reator otimizado (Rotm, 7,0 g BCA/L e pH 7,2), de amostras do BCA autoclavado e inóculo. No inóculo foram identificadas principalmente bactérias semelhantes a Clostridium bifermentans (62,69% de abundância relativa), Bacillus coagulans (31,67%) e Enterobacter aerogenes (2,72%). No BCA foram identificadas bactérias semelhantes a C. bifermentans (31,91%), C. cellobioparum (32,29%), C. cellulolyticum (5,69%), C. sartagoforme (14,63%) e Paenibacillus spp. (11,67%). Estas bactérias não foram favorecidas sob as condições impostas em R9 (5,0 g BCA/L e pH 6,0) e Rotm (7,0 g BCA/L e pH 7,2), uma vez que a abundância relativa das bactérias nas amostras dos reatores foram completamente diferentes. Em R9, bactérias semelhantes a Lactobacillus paracasei e Escherichia hermannii foram as principais identificas com 37,50 e 34,32% de abundância relativa, respectivamente. Em Rotm, as principais bactérias identificadas foram semelhantes a Bacteroides sp. e Enterobacter aerogenes, com 37,35 e 27,72% de abundância relativa, respectivamente. Assim, as populações bacterianas, bem como a produção de metabólitos, foram alteradas em função das condições impostas; ou seja, concentração de BCA, pH em reatores em batelada com BCA autoclavado como substrato. / This study evaluated the hydrogen and organic acids fermentative productions from sugarcane bagasse (SCB) as substrate in batch reactors. Three pre-treatment conditions (hydrothermal, autoclave and hydrothermal plus autoclave) of BCA and the in natura condition were evaluated in order to favor the hydrogen production. Hydrogen molar productions of 3.79 mmol/L, 3.47 mmol/L, 1.67 mmol/L and 1.01 mmol/L was found for SCB pretreated in autoclave, BCA in natura, SCB pretreated in hydrothermal system and SCB pretreated in hydrothermal system followed by autoclaving, respectively. From these values, it was decided to use autoclaved BCA as a substrate for optimization of hydrogen and organic acids productions from the design methodologies of the central compound and response surface. Ten batch reactors (R1 to R10) were monitored in triplicates with different substrate concentrations (0.8 to 9.2 g/L) and pH (4.6 to 7.4). The highest production of hydrogen (24.06 mmol/L) and 6.42 g/L of organic acids were obtained in R4 (8.0 g BCA/L and pH 7.0). Glucose, arabinose, xylose, mannose and galactose were produced and consumed throughout the operating time of all reactors, and arabinose was observed at higher concentration, 1,415.26 and 1,372.45 mg/L in R3 (8.0 g BCA/L and pH 5.0) and R8 (5.0 g BCA/L and pH 7.4), respectively. The production of hydrogen was concomitant to the formation of organic acids, mainly butyric (from 14.6 to 33.8% in R1 and R6, respectively) and succinic (from 19.5 to 26.4% in R3 and R9, respectively). The two factors analyzed, substrate concentration and pH, had significant effects on the production of hydrogen, butyric acid and succinic acid. From the results obtained with the factorial design, it was possible to verify that the maximum value of hydrogen production estimated by the model was 23.10 mmol/L, to 7.0 g BCA L and pH 7.2. The value obtained in the optimization experiment (Rotm) was 19.84 mmol/L, with an accuracy of 85.9% for hydrogen production from autoclaved BCA. Sequencing by the Illumina platform (Miseq) was performed for the identification of bacteria from the central point reactor (R9, 5.0 g BCA/L and pH 6.0), optimized reactor (Rotm, 7.0 g BCA/L and pH 7.2), autoclaved BCA and inoculum samples. In the inoculum were identified mainly bacteria similar to Clostridium bifermentans (62,69% of relative abundance), Bacillus coagulans (31,67%) and Enterobacter aerogenes (2,72%). Bacteria similar to C. bifermentans (31.91%), C. cellobioparum (32.29%), C. cellulolyticum (5.69%), C. sartagoforme (14.63%) and Paenibacillus spp. (11.67%). These bacteria were not favored under the conditions imposed on R9 (5.0 g BCA/L and pH 6.0) and Rotm (7.0 g BCA/L and pH 7.2), since the relative abundance of the bacteria in the reactor samples were completely different. In R9, bacteria similar to Lactobacillus paracasei and Escherichia hermannii were the main identified with 37.50 and 34.32% of relative abundance, respectively. In Rotm, the main bacteria identified were similar to Bacteroides sp. and Enterobacter aerogenes, with 37.35 and 27.72% relative abundance, respectively. Thus, bacterial populations, as well as the production of metabolites, were altered as a function of the imposed conditions; ie, BCA concentration, pH in batch reactors with autoclaved BCA as substrate.

In Canada, about 60% of contaminated sites involve petroleum hydrocarbon (PHC) contamination and most of these sites have been abandoned due to contamination. Among current technologies used for soil remediation, supercritical fluid extraction (SFE) is a relatively recent and potentially viable method. The main aim of this research was to investigate the application of SFE for removal of PHCs from contaminated soils. In the first phase, the effects of SFE operational parameters including fluid pressure, fluid temperature, time duration and mode of extraction on the removal efficiency of PHCs from a spiked sandy soil (with diesel fuel with a ratio of 5 wt%) were investigated. SFE experiments were performed at different pressures (15, 33 and 50 MPa) and temperatures (30, 75 and 120 °C). The combination of 10 min static mode followed by 10 min dynamic mode, repeated for 3 cycles (60 min in total) led to the highest PHC removal percentage. According to response surface methodology (RSM), the optimum pressure and temperature were found to be 50 MPa and 69.3 °C, respectively. According to experimental results, the optimum combination of pressure and temperature determined to be 33 MPa and 75 °C; which resulted in the extraction percentages of 99.2%, 91.7% and 86.1% for PHC F2, F3 and F4 fractions, respectively. In the second phase, the influence of several parameters including soil water content, soil pH and addition of modifier on PHCs removals from a field-contaminated sandy soil using SFE were experimentally investigated. SFE experiments were performed at 33 MPa pressure and temperatures of 45 and 75 °C. Three water content levels of 8%, 14% and 20% at two levels of pH 6.5 and 7.5 were investigated. The extraction of total petroleum hydrocarbon fractions (TPHF), the sum of F2, F3, and F4 fractions, decreased due to the increase in the water content from 8% to 20% at both pH 6.5 and 7.5. The difference of extractions of all PHC fractions at pH values of 6.5 and 7.5 were not statistically significant (at p < 0.05 confidence level) at all three water content levels and pH did not have a significant influence on the PHC removal efficiency. Addition of acetone as a modifier (33.7% TPHF removal) was more effective than hexanes (24.3% TPHF removal) to decrease the concentrations of PHCs for the field contaminated soil. In the third phase, the influence of soil texture and grain size on the extraction of PHC fractions was investigated. SFE experiments were performed at 33 MPa pressure and 75 °C temperature. Three types of soils (soil A, B and C) were spiked with diesel fuel with a ratio of 5 wt%. Soil A, B and C had different particle sizes and were categorized as sand, silt loam and clay, respectively. Soil A (sand) which had the largest particle size resulted in the highest TPHF removal percentage while soil C (clay) with the smallest particle size led to the lowest TPHF removal percentage. A higher clay content in soil C resulted in a lower extraction of PHCs. In the fourth phase, the effects of pressure and temperature on the extraction of PHC fractions from a clay soil spiked with diesel fuel with a ratio of 5 wt% were investigated. SFE experiments were performed at three pressures (15, 33 and 50 MPa) and temperatures (30, 75 and 120 °C). According to the statistical analysis including factorial design and RSM, the optimized combination of pressure and temperature was selected at 42.8 MPa and 120 °C; which resulted in the removal percentages of 74.9% and 65.6% for PHC F2 and F3 fractions, respectively. The optimum combination of pressure and temperature based on the experimental results was selected at 33 MPa and 120 °C that led to 70.3%, 58.4% and 32.6% removal of PHC F2, F3 and F4 fractions, respectively.