O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um equipamento capaz de gerar e captar o efeito corona em alimentos de forma automatizada e instantânea. Para isto, foi desenvolvido um gerador de alta tensão e alta frequência, um sistema de captação com eletrodo e câmera digital e um software de gerenciamento do sistema, que recebe e trata os dados coletados através da câmera digital. Para comprovar a eficiência do sistema, foram feitos vários testes com frutas (maçã, limão, ameixa, uva e pera) e os resultados obtidos foram comparados com imagens geradas por um sistema kirlian e com simulações computacionais através de algoritmo genético e elementos finitos e permitem assim, concluir que o sistema proposto foi capaz de captar imagens que contém informações das características físico-químicas do alimento. / This study aimed to develop a device capable of generating and acquiring the corona effect on food automatically and instantaneously. In order to make it possible, a high voltage and high frequency generator was developed, with a system with electrodes and digital camera controlled by a software that receives and handles incoming data from a digital camera. To test de system, experiments where made with fruits (apples, lemons, plums, grapes and pears) and the results where compared to a standard system and with computational simulation made with Genetic Algorithm and Finite Elements and it was conclude that the system is able to acquire images that contain information on the physical-chemical proprieties of the material.

Nesta pesquisa teve-se como objetivo estudar as propriedades físicas de polpas de açaí disponíveis comercialmente, tais como: pH, condutividade, viscosidade, tensão superficial e atenuação acústica, em função da temperatura e de particulados presentes na suspensão de açaí. Foram selecionadas quatro marcas comerciais de polpa de açaí originárias da região norte do Brasil. As amostras foram estudadas na forma pura (sem diluição) e diluídas. As análises de tensão superficial foram conduzidas utilizando o tensiômetro da Sensadyne (modelo QC6000) na faixa de temperatura de 15ºC a 60ºC. Observou-se uma variação da tensão superficial entre as marcas estudadas e em todos os casos a polpa de açaí diluída apresentou tensão superficial superior à polpa pura. Para valores de temperatura maiores que 45ºC, a tensão superficial aumentou com a temperatura para duas marcas estudadas. A verificação da atenuação e do tamanho de partículas foi realizada utilizando a técnica de espectroscopia de atenuação acústica com o equipamento APS-100 (Matec Applied Science, Northborough, USA). A polpa diluída apresentou uma menor atenuação com relação à polpa pura. As polpas de açaí, pura e diluída, apresentaram partículas com tamanho inferior a 0,6 µm de diâmetro, sendo que a polpa pura apresentou partículas com diâmetros maiores. Na investigação reológica foram utilizados reômetros rotacionais (Modelo DVIII+) da marca Brookfield com geometrias de cone-placa e cilindros concêntricos na faixa de temperatura de 15ºC a 60ºC. Os reogramas obtidos foram ajustados aos modelos de Ostwald-de-Waale (Lei da Potência) e Herschel-Bulkley, sendo que o melhor ajuste foi obtido com o modelo de Lei da Potência. Todas as amostras estudadas apresentaram comportamento reológico não-Newtoniano, com características de fluidos tixotrópicos. Foi investigado também o comportamento reológico de polpas de açaí tratadas enzimaticamente para posterior processamento por microfiltração tangencial. As enzimas comerciais Pectinex Ultra SP-L, Biopectinase KK Plus e Ultrazym AFPL foram avaliadas separadamente e a respectiva eficiência foi analisada pela redução da viscosidade no reômetro rotacional com a geometria de cone-plana. A enzima comercial Ultrazym foi mais eficiente na redução da viscosidade aparente da polpa de açaí, sendo que as enzimas Pectinex e Biopectinase não apresentaram alteração significativa da viscosidade. A análise da viscosidade aparente dos produtos (permeado e retentado) da microfiltração utilizando membranas cerâmicas comerciais de 0,8 e 0,2 \'mü\'m foi feita utilizando o reômetro rotacional com a geometria de cone-placa, na temperatura de 25ºC. Para o processamento por microfiltração sem tratamento enzimático, o retentado apresentou valores de viscosidade aparente superior ao permeado e à polpa diluída, enquanto que a polpa diluída apresentou viscosidade aparente superior ao permeado. Na microfiltração com tratamento enzimático a polpa diluída apresentou viscosidade aparente inferior ao permeado, comportamento observado para as duas membranas estudadas (0,8 e 0,2 \'mü\'m). Com os resultados obtidos foi possível verificar a grande variação nas propriedades físicas de polpas comerciais de açaí e com isso, a importância de se realizar tais medidas para a otimização de processos como a microfiltração tangencial. / The main objective of this research was the study of physical properties of commercial types of açaí pulp; including pH, electric conductivity, viscosity, surface tension and acoustic attenuation as a function of temperature and particulates of açaí suspension. Four types of açaí pulp from north region of Brazil were selected. The samples were analyzed in pure (undiluted) and diluted form. Surface tension was measured with Sensadyne tensiometer (model QC6000) in the temperature range: 15º to 60º Celsius. In all types of pulp studied the surface tension of diluted sample was higher than pure sample. For temperatures above 45º Celsius surface tension increased for two types of açai pulp studied. Acoustic attenuation and particle size of samples were analyzed with the equipment APS-100 from Matec Applied Science, Northborough, USA. Acoustic attenuation of diluted samples is smaller for pure samples; the açaí pulp (pure and diluted) has particle sizes below 0,6 µm and the particle sizes of the pure samples were larger than the diluted samples. Brookfield/USA rotational rheometers (Model DVIII+) was employed for rheological analysis with two geometries: cone-plate and concentric cylinders in the temperature range: 15º to 60º Celsius. The rheological behavior was adjusted by Ostwald-de-Waale model (or Power-law model) and Herschel-Bulkley model; the Ostwald-de-Waale model showed a better fit. All brands of pulp studied presented non-Newtonian behavior with tixotropic characteristics. It also investigated the rheological behavior of açaí pulp treated enzymatically for later processing by tangential microfiltration. The commercial enzymes: Pectinex Ultra SP-L (Novozymes - Bagsvaerd, Dinamarca), Biopectinase KK Plus (Kerry Bio-Science) and Ultrazym AFPL (Novozymes - Bagsvaerd, Dinamarca), were utilized to reduce viscosity and the effect was evaluated with the cone-plate geometry of the Brookfield/USA rheometer (Model DVIII+). The data shows that the Ultrazym enzyme was the best option for viscosity reduction of açaí pulp, and the other presented no changes in the viscosity. The viscosity of the retentate and permeate from the microfiltration process (membranes with cut-off 0,8 and 0,2 µm) was determined with the cone-plate geometry of the Brookfield/USA rheometer (Model DVIII+) at 25º Celsius. In microfiltration process without enzymatic action, the apparent viscosity of retentate was always higher than the retentate from diluted pulp. With the results we observed the large variation in physical properties of commercial açaí pulp and thus, the importance of carrying out such measures for the optimization of processes such as tangential microfiltration.

Les suspensions qui sont des milieux continus hétérogènes composés d'une phasesolide granulaire et d'une phase liquide, présentent de nombreuses applicationsaux sciences naturelles ou industrielles. La modélisation des phénomènes mis enjeu dans ces applications suggère d'étudier des cas très complexesalors que les cas les plus simples présentent des comportements non-triviauxqui ne sont pas parfaitement compris. C'est pourquoi nous proposons ici des avancées surla modélisation de matériaux modèles, les suspensions de sphères dures mono-disperses.Nous revisitons d'abord la formalisation mathématique du lien entre les modèlescontinus diphasiques et les lois de conservation à l'échelle d'un grain enmoyennant celles-ci sur des volumes élémentaires de référence. Ainsi, nousconstruisons un système de lois de conservation continues. Cependant, ce systèmene peut être résolu numériquement sans l'adjonction de plusieurs hypothèses,nous choisissons alors de nous restreindre aux suspensions non-colloïdalesdans un fluide newtonien. Ainsi, nous proposons un nouveau modèle rhéologiqueintégrant un tenseur de texture, une variable auxiliaire permettant de représenterla déformation du réseau de voisins de chaque particule. Cela nous permetde reproduire quantitativement deux effets mis en évidence par des expériencesde laboratoire. Le premier concerne l'anisotropie que présente la micro-structured'une suspension cisaillée, mesurée par une fonction de distribution de pairesmoyenne. Le second est observé lors d'une inversion brutale de cisaillement,la viscosité apparente de la suspension baisse très rapidement avant de relaxervers un état stationnaire. Ce premier modèle donne un lien au niveau continu entrel'évolution du profil de la fonction de distribution de paires moyenne et l'évolutiond'une quantité macroscopique, la viscosité apparente. Cependant, il ne reproduitpas correctement l'évolution d'autres quantités macroscopiques comme les différencesde contraintes normales. Afin de corriger cela, nous en proposons une extension.Ce nouveau modèle permet d'envisager la modélisation de phénomènes mettant enjeu les différences de contraintes normales et se déroulant sur des échellesde temps plus longues. Ainsi, nous ouvrons la perspective d'améliorer la prédictiondes phénomènes de migration qui se traduisent par le fait que les particules nesuivent pas exactement les lignes de courant, par exemple celles-ci fuientles zones les plus cisaillées. En effet, les différences de contraintes normalesjouent un rôle important dans la dynamique de la phase granulaire. Cela suggèred'intégrer notre nouvelle rhéologie dans le système de lois de conservation quenous avions proposé. Nous transformons ensuite ce système en un problème intégrant deux vitesses,celle du mélange et celle de la phase granulaire. L'originalité de notre contributionréside dans l'introduction d'une contrainte unilatérale dans un modèle de suspension.Cela permet de modéliser au niveau continu le contact entre deux sphèresdures qui ne peuvent pas s'inter-pénétrer. Nous obtenons un problème pouvant s'interprétercomme un couplage entre deux sous-systèmes. Le premier sous-système ressemble à un modèle defluide visco-élastique, le second est un système compressible visqueux congestionné,comme ceux utilisés pour modéliser des mouvements de foule. / Suspensions which are heterogeneous continuous media composed by a solid granular phaseand a liquid phase present many applications from natural and industrial sciences.Modelling the phenomenon involved in those applications suggests studyingvery complex cases whereas the simplest one present non trivial behaviour that are notperfectly understood. This is why we put forward some progresses in the understanding ofa reference material, mono-disperse suspension of hard spheres. Firstly we compute averagedversions of conservation laws at the scale of the grain. Hence we get continuous quantities atthe scale of an elementary reference volume and it allows us to revisit mathematical buildingof continuous biphasic models. Hence, we provide a system of continuous conservation laws.Nevertheless, we have to add several hypothesis to get a well posedmathematical problem from our system. With that mind, we choose to focus on non-colloidalsuspensions with a Newtonian suspending fluid. Thus, we propose a new rheological modelincluding a texture tensor which is an ancillary variable modelling the average deformationof the local cages formed by neighbouring particles. Hence, we can quantitatively reproducetwo effects that have been experimentally measured. The first one is about the anisotropy ofthe microstructure in a sheared suspension, measured by the averaged pair distribution function.The second one is the evolution of apparent viscosity that drops brutally before relaxing to asteady state during a shear-reversal experiment. This first model provides a link between twocontinuous quantities, the averaged pair distribution function and the apparent viscosity.However, it reproduces badly the evolution of some macroscopic quantities, the normal stressdifferences. This is why we extend our first model, improving those bad predictions. On largertime scales, it has been observed that the particles do not follow strictly the flow lines,for instance, they leave sheared zones. This phenomenon is called migration. Our extendedrheological model allows to enhance migration phenomenon predictions because normal stressdifferences play a crucial role in granular phase motion. In that mind, we integrate ournew rheology in the system of conservation laws that we stated in the beginning, then, weprocess it into a new mathematical problem.We put forward a system including both a bulk velocity and a granular phase one.We introduce an unilateral constraint in order to model the inelastic contact interactionbetween two rigid spheres at the macroscopic level. It constitutes the originality of ourproposal. Finally, we get a problem that interprets as two coupled sub-problems.The first one is like a visco-elastic fluid model and the second one is a compressiblecongested viscous system, like those used to modelcrowd motions.

A Associação Brasileira da Indústria da Panificação e Confeitaria-ABIP (2013) apontou o Brasil como quinto maior consumidor de pão de trigo da América Latina, sendo 83% o consumo de pão artesanal (46% - pão francês) e 17% de pão industrial. O consumo médio brasileiro foi de 34,09 kg/habitante/ano em 2012. Considerando o consumo de pão francês, vislumbrou-se o desenvolvimento deste tipo de pão com adição de fibras, visando o aumento da ingestão diária deste prebiótico pelos brasileiros. A fibra alimentar absorve quantidades consideráveis de água, interagindo com ingredientes da formulação influenciando as características reológicas da massa e sensoriais do pão. Sua ingestão diária auxilia na prevenção de doenças como câncer de cólon e de doenças cardiovasculares, reduzindo o nível de colesterol no sangue; diminui o tempo de trânsito intestinal e a quantidade de glicose sanguínea pós-prandial e o nível de insulina, e também promove uma ação tamponante no excesso de acidez no estômago (ANIL, 2007; VITOLO et al., 2007; SIVAM et al. 2010). Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades reológicas da massa de pão francês adicionada de fibra alimentar e as características sensoriais dos pães obtidos das melhores formulações. Foram estudadas substituições de farinha de trigo em 3 e 5% de fibra insolúvel (bambu) e em 3 e 5% de fibra solúvel (goma tara), empregando-se análises de farinografia, extensografia, alveografia e textura para avaliação da massa, e atividade de água, cor, volume, textura e análise sensorial para avaliação dos pães. No ensaio de farinografia, verificou-se o aumento da absorção de água, do tempo de desenvolvimento em todas as substituições; o emprego da fibra de bambu aumentou o tempo estabilidade à mistura, enquanto a goma tara na concentração de 3% reduziu este tempo sem que a mistura perdesse qualidades de aplicação. A substituição da farinha em 5% por fibra solúvel afetou negativamente as características da massa formada, devido ao alto teor de absorção de água (83%), 9 formando uma massa muito mole, pouco consistente e de difícil manipulação. A introdução destas fibras afetou as características reológicas da massa (elasticidade e extensibilidade), deixando-a mais elástica, causando um efeito melhorador. Na análise de Back Extrusion se constatou que as massas atendiam ao Modelo de Herschel-Bulkley. O emprego das fibras não afetou a formação de uma crosta craquelada e abertura de pestana nos pães. A fibra insolúvel gerou pães com volume menor, devido a maior consistência da massa e aumento mais significativo na resistência à extensão. O pão francês com 3 % de fibra solúvel apresentou um miolo mais claro que o padrão, com maiores valores médios de L* (luminosidade) e mais macio (nos 3 dias de avaliação da firmeza). O pão com 5% de fibra de bambu não diferiu significativamente na Análise de Perfil de Textura do padrão, todavia, apresentou as menores médias na análise sensorial de aceitação, sendo o pão francês com 3% de goma tara melhor aceito que o pão com 5% de fibra de bambu. / Brazilian Association of Bakery Industry (ABIP) pointed Brazil as the fifth largest wheat bread consumer in Latin America, 83% artisanal bread consumption (46% - French bread type) and 17% of industrial bread. Brazilian average consumption was 34.09 kg / capita / year on 2012.Considering the consumption of French bread, aimed to the development of this type of bread with fibers addition, in order to increase the daily intake of this prebiotic by Brazilian people. The dietary fiber absorbs considerable quantities of water, interacting with the ingredients of the formulation affecting the rheological characteristics of dough and sensory bread quality. The fibers daily intake prevents diseases such as colon cancer and cardiovascular disease by reducing cholesterol levels in the blood; decrease intestinal transit time and the amount of postprandial blood glucose and insulin levels, and promotes a buffering action in excess stomach acidity. The aims of this study were to evaluate the rheological properties of French bread dough with added dietary fibers, and the sensory characteristics of those breads obtained from the best recipes. Wheat flour substitutions in 3 and 5% insoluble fiber (bamboo) and 3 and 5% of soluble fiber (tara gum) were studied. For this propose were applyed farinograph, extensograph, alveograph and texture analysis for assessment of dough, and water activity, color, volume, texture and sensory analysis for evaluation of the loaves. In farinograph assay were observed an increase of the water absorption and of the development time for all substitutions. The use of insoluble fiber increased the mixture stability, while soluble fiber reduced this time at a concentration of 3%, without mixing lost application qualities. The substitution of wheat flour by 5% of soluble fiber affected negatively the dough characteristics, due to the high water absorption (83%), forming a very soft dough, little consistent and of the difficulty handling. The introduction of these fibers affects the dough rheological characteristics (elasticity and extensibility), making it more elastic, causing an 11 enhancing effect. In Back Extrusion analysis, the doughs were adapted to the Herschel-Bulkley model. The use of the fibers does not affect the formation of a crunchy crust and opening eyelash in breads.The breads with insoluble fibers presented less volume due to doughs that were more consistent, with more significant increase in resistance to extension. French bread with 3% of soluble fiber showed a lighter crumb than standard, with higher average values of L * (lightness) and softer (in the 3-day trial of firmness). Bread with 5% of insoluble fiber did not differ significantly from the standard, in the texture profile analysis, however, it had the lowest average in the sensory analysis, and French bread with 3% soluble fiber was better accepted than bread with 5 % of insoluble fiber.

O aumento da demanda por alimentos saudáveis está estimulando inovações e o desenvolvimento de novos produtos na indústria de alimentos. O amaranto (Amaranthus cruenthus L.) e a quinoa (Chenopodium quinoa W.) são pseudocereais que apresentam proteínas de elevado valor biológico e ácidos graxos insaturados além de outros compostos que atuam como antioxidantes. A maca (Lepidium meyenii W.), uma raiz anual ou bienal, é usada como ingrediente alimentar devido ao seu valor nutricional e conteúdo de fitoquímicos. Neste trabalho, objetivou-se avaliar o efeito da adição das farinhas destas cullturas em diferentes níveis sobre as propriedades físico-químicas, reológicas e sensoriais de panetone. Farinhas mistas de trigo e amaranto, quinoa ou maca nas porcentagens de 10 %, 20 %, 30 % e 40 % de adição, foram avaliadas durante as diferentes etapas de produção: misturas de farinhas, massa fermentada, massa assada e produto acabado. A adição favoreceu o escurecimento gradual das farinhas e variação no tamanho médio das partículas. Nas massas, foi observada a diminuição gradativa dos valores de estabilidade ao amassamento e tempo de desenvolvimento com diminuição da extensibilidade e aumento da resistência das massas. Nas massas fermentadas, a adição de 10 e 20 % de farinha de amaranto ou quinoa e 30 % de farinha de amaranto, não incrementou significativamente (p > 0,05) a firmeza da massa. No entanto, as formulações contendo farinha de maca mostraram aumento significativo (p < 0,05) no ponto de quebra, firmeza, consistência, coesividade e viscosidade da massa. O aumento da resistência com diminuição gradativa da extensibilidade das massas também foi observado. Nas massas assadas, houve diminuição da área total de células com aumento no número de células de gás de menor tamanho em amostras com adição de farinha de maca e amaranto. As formulações com 10 % de farinha de maca, 10 e 20 % de farinha de amaranto ou quinoa e 30 % de farinha de amaranto, apresentaram os melhores resultados, com valores de volume, altura, cor e firmeza próximos à formulação controle. A análise sensorial mostrou que o produto elaborado com adição de 30 % de farinha de amaranto apresentou a melhor aceitabilidade e intenção de compra. Dentro das condições experimentais, o panetone contendo 30 % de farinha de amaranto foi o mais promissor pela boa aceitabilidade do consumidor, podendo contribuir para incrementar a qualidade do produto. O panetone com 10 % de adição de farinha de maca também apresentou valores interessantes com pouca diferença se comparado com aquele enriquecido com farinha de amaranto. Na amostra contendo farinha de quinoa, a substituição com menos de 20 % de adição melhoraria a aceitabilidade do panetone enriquecido. / The increased demand for healthy foods is stimulating innovation and new product development in the food industry. Amaranth (Amaranthus cruenthus L.) and quinoa (Chenopodium quinoa W.) are pseudocereals which have proteins with high biological value and unsaturated fatty acids, as well as other compounds which act as antioxidants. Maca (Lepidium meyenii W.), an annual or biennial root, is used as a food ingredient for human consumption due to its nutritional value and phytochemical content. The objective of this study was to evaluate the effect of amaranth, quinoa and maca flour addition at different levels on the physical-chemical, rheological and sensory properties of panettone. Composite flours of wheat and amaranth, quinoa or maca flours in percentages of 10 %, 20 %, 30 % and 40 % addition were evaluated during the different stages of production: flour blends, fermented dough, baked dough and finished product. The addition promoted a gradual flour darkening and tendency to yellow and red colors. In the dough, the gradual decrease in stability values to kneading and development time with decreased extensibility and increased dough resistance, were observed. In fermented doughs, the addition of 10 % - 20 % amaranth or quinoa flour and 30 % amaranth flour, did not increased significantly (p > 0.05) the dough firmness. However, formulations containing maca flour showed a significant increase (p < 0.05) of break point, firmness, consistency, cohesiveness and viscosity of the dough. Furthermore, it was also observed an increase in dough resistance with a gradual decrease in extensibility. In baked samples, there was a decrease of the total cell area with increased number of smaller gas cells in samples with maca and amaranth flour addition. Better results were observed in formulations with 10% maca flour, 10 - 20 % amaranth or quinoa flour and 30 % amaranth flour with values of volume, height, color and firmness close to the control. Sensorial analysis showed that sample containing 30 % addition of amaranth flour showed the better acceptability and purchase intention by consumers. Within these experimental conditions, panettone containing 30 % amaranth flour was the most promising for the good acceptability of the consumer and may contribute to improve the quality of the product. Sample with 10 % maca flour addition also showed interesting values with few differences when compared to that enriched with amaranth flour. In sample containing quinoa flour, wheat flour substitution with less than 20 % would improve the acceptability of the enriched panettone.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseBortoloti.pdf: 2966946 bytes, checksum: 21b461fc088f56453d851cca8aa60558 (MD5) Previous issue date: 2006-12-20 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / In this thesis, a stabilized mixed finite element formulation is presented, with continuous velocity and discontinuous pressure interpolations, for incompressible flow problems of pseudoplastic dominated non-Newtonian fluids. Difficulties in constructing approximations by classical formulations are discussed and numerical results are also presented for them. The new formulation is presented, mathematical analysis are done for stability and error estimates. Numerical results are presented confirming the mathematical analysis developed here. After discussing on some blood rheological aspects, and introducing a new classification range, intermediate to macro and microcirculation, this formulation is also applied to several constitutive models having pseudoplasticity as a dominated effect in the blood rheological context. / Nesta tese apresenta-se uma formulação mista estabilizada de elementos finitos, com interpolações contínuas para a velocidade e descontínuas para a pressão, para problemas de escoamentos incompressíveis de fluidos não-newtonianos predominantemente pseudoplásticos. Discutem-se as dificuldades de construção de aproximações enfrentadas pelas formulações clássicas bem como resultados numéricos são exibidos para elas. A nova formulação é apresentada e são feitas análises matemáticas de estabilidade e de estimativa de erro. Resultados numéricos são apresentados confirmando as análises matemáticas aqui desenvolvidas. Após uma discussão sobre aspectos da reologia do sangue, e propondo uma nova faixa de classificação, intermediária à macro e à microcirculação, a formulação é também aplicada a diversos modelos constitutivos tendo a pseudoplasticidade como efeito predominante no contexto da reologia sangüínea.

No processo de beneficiamento da vermiculita é gerado um resíduo fino para o qual atualmente ainda não foi desenvolvida uma aplicação que possibilite a utilização em larga escala. Uma alternativa que vem sendo estudada é a associação com cimento Portland em composições de argamassas e concretos, em função da composição química do resíduo: elevada quantidade de alumínio, silício e magnésio, que podem apresentar interações com o ligante. No entanto, em função da elevada área superficial específica, em comparação ao cimento, sua utilização nas composições pode afetar a demanda de água de amassamento e limitar a sua aplicação. Para tanto, uma alternativa é a calcinação deste resíduo fino, assim como é realizado para outras argilas (caulim, por exemplo), para que a área superficial específica (ASE) seja menor e eventualmente ative propriedades pozolânicas na respectiva argila. Deste modo, neste trabalho foram avaliadas as diversas características de pastas cimentícias após adição de resíduo fino de vermiculita: reação química, formação dos produtos hidratados, propriedades reológicas, tanto após a mistura como ao longo da hidratação. Foi verificado que de forma geral a reação química não é afetada após a adição de vermiculita, embora a formação de aluminatos seja intensificada na composição com maior quantidade de resíduo in natura. Com relação ao seu comportamento no estado fresco, foi observado que a maior ASE do resíduo impacta fortemente as propriedades reológicas das pastas, embora que com um teor de 5% as mudanças sejam menores. Utilizando-se dessas mesmas composições para a avaliação do desempenho no estado endurecido de argamassas, foi verificado que não há efeito sobre essas propriedades até 5% de substituição, independentemente do tratamento térmico empregado. Assim, considerando aspectos econômicos de transporte assim como os custos decorrentes da calcinação, pode-se recomendar a adição de 5% de vermiculita in natura sem comprometer o desempenho dos produtos, embora não se possa precisar com os dados obtidos a sua durabilidade ao longo do uso. / In the process to obtaining vermiculite a fine residue is generated, which does not yet have a large-scale application. An alternative that has been studied is the association with Portland cement in mortar and concrete formulations, as a function of the chemical composition of the residue: high amount of aluminium, silicon and magnesium which may have interactions with the binder. However, the residue has a high specific surface area, in comparison to cement, a fact that can increase the water-demand to mix and limit its application. For this, an alternative is the calcination of this fine residue, as it is done for other clays (kaolin, for example), so that the specific surface area (SSA) is smaller and eventually activates pozzolanic properties in the respective clay. Thus, in this work the various characteristics of cement pastes after addition of vermiculite fine residue were evaluated: chemical reaction, formation of the hydrated products, rheological properties, both after mixing and along the hydration. It was verified that in general the chemical reaction is not affected after the addition of vermiculite, although the formation of aluminates is intensified in the composition with greater amount of in nature residue. Regarding its behaviour in the fresh state, it was observed that the higher SSA of the residue strongly impacts the rheological properties of the pastes, although with a 5% content the changes are minimal. Using these same compositions to evaluate the performance in the hardened state of mortars, it was verified that there is no effect on these properties up to 5% of substitution, regardless of the thermal treatment used. Thus, considering the economic aspects of transport as well as the costs of calcination, it is possible to recommend the addition of 5% of vermiculite in nature without compromising the performance of the products, although it is not possible to determine the its durability during the use.

O paralelismo entre antigos cinturões colisionais e sistemas de riftes mais jovens é amplamente reconhecido e especialmente observado ao longo do Oceano Atlântico. A relação entre estruturas litosféricas herdadas e a nucleação de sistemas de riftes tem sido o foco de muitos estudos. Entretanto, a relação entre estruturas herdadas e estruturas neo-formadas (i.e. durante a extensão) e a estruturação de margens passivas conjugadas ainda é pouco entendida. Na presente tese, usamos uma versão muito eficiente do código computacional Lagrangiano- Euleriano de elementos finitos FANTOM para modelar fluxos termo-mecânicos acoplados visco-plásticos de forma a entender a geodinâmica do processo de rifteamento considerando os efeitos das estruturas tectônicas herdadas e da estrutura reológica na litosfera continental. Os modelos consideram quantias variadas de extensão e contração prévios para desenvolver a herança tectônico-estrutural, a qual é ou não reativada durante o desenvolvimento da margem passiva. Nossos resultados mostram que: 1) as primeiras reativações da cunha orogênica ocorrem seguindo zona de cisalhamento principal de escala litosférica (antiga sutura); 2) zonas de cisalhamento crustais (antigos cavalgamentos) são parcial ou totalmente reativadas dependendo da quantia de contração anterior; 3) com pouca contração anterior, os cavalgamentos thick-skin são eficientemente reativados e controlam a formação da margem passiva; 4) maiores quantias de contração prévia permitem que zonas de cisalhamento afastadas da sutura não dão reativadas e preservam a estrutura orogênica; 5) a reativação de zonas de cisalhamento compressivas dominam durante os estágios iniciais do rifteamento, enquanto que em estágios finais e de afinamento crustal, dominam estruturas neo-formadas. Nossos modelos ajudaram a explicar algumas características das margens passivas conjugadas do Espírito Santo - Kwanza no Atlântico Central Sul, e da margem passiva norueguesa no Mar do Norte. Nossos modelos também mostraram que diferenças reológicas entre a crosta superior e a crosta inferior causam um desacoplamento durante subducção e posterior educção. Este último processo, associado ao necking termal da astenosfera ascendente, é responsável por deixar lascas de crosta inferior no canal de subducção-educção no manto litosférico, como é evidenciado por antigas zonas de subdução fósseis associadas à margem conjugada Newfoundland-Iberia. Dessa forma, a remoção de crosta inferior em margens passivas conjugadas pode ocorrer muito antes do processo de rifteamento. / The parallelism between older collisional belts and younger rift systems is widely known and particularly portrayed along the Atlantic Ocean. In what follows, the relationship between lithospheric inherited structures and nucleation of rift systems has been focus of many studies. Nevertheless, it is still poorly understood how inherited tectonic and new-formed structures (i.e. during extension) affect the final architecture of rifted conjugate passive margins. In this thesis we use a modified highly efficient version of the Arbitrary Lagrangian-Eulerian finite- element code FANTOM to model thermal-mechanical coupled, plane-strain, viscous-plastic creeping flows to understand the geodynamics of the rifting process considering the effects of tectonic structural inheritance and rheology on the final architecture of rifted conjugate margins. The models consider different amounts of previous extension and contraction to produce the structural inheritance that is reactivated or not during rifting. Our results show that: 1) first reactivations occur along the lithospheric former suture zone; 2) upper crustal thick skinned basement thrusts are partially or fully reactivated depending on the amount of prior contraction and size of the orogen; 3) with a small amount of contraction, thick skinned thrusts are efficiently reactivated in extension and provide the template for rifted margin formation; 4) with larger amounts of precursor contraction, thick skinned thrusts distal to the lithospheric suture zone do not reactivate in extension; 5) reactivation of prior contractional shears dominates during the early stages of rifting, whereas during the final stage of rifted passive margin formation new-formed extensional shears dominate. Models with less precursor extension and more contraction resulted in a rifted conjugate passive margin similar to the Espírito Santo-Kwanza conjugate in the Central South Atlantic, whereas more precursor extension and less contraction, develops into margin showing similar behavior of fault reactivations in the Norwegian margin, North Atlantic. Our models also show that rheological differences between upper and lower continental crusts cause them to decouple both during subduction and subsequent eduction. The latter process, associated to thermal necking of the upwelling asthenosphere, is responsible to leave slivers of previously subducted lower continental crust within the eduction channel in the mantle lithosphere, as it is seismically evidenced under the Newfoundland-Iberia rifted conjugate margins. In what follows, lower continental crust of the former subducting plate can be removed long before depth-dependent extension during magma-poor rifted margin development.

A transição sol-gel de lisozima dispersa em tetrametiluréia/água foi investigada em profundidade. Tais dispersões geraram sistemas de alta viscosidade que evoluíram para a formação de géis ?físicos?, i.e., sistemas de redes viscoelásticas mantidas por interações do tipo forças de van der Walls e ligações de hidrogênio. O enfoque deste trabalho foi dividido em duas frentes: a) estudo do sistema lisozima nas misturas binárias; b) estudo das misturas binárias indutoras do efeito de gelificação na ausência da proteína. Realizou-se um estudo cinético e dinâmico das dispersões e géis por meio de experimentos reológicos, espectroscópicos e calorimétricos. A partir dos resultados reológicos procurou-se correlacionar as propriedades mecânicas macroscópicas dos géis com suas propriedades microscópicas, tendo sido possível estabelecer o caráter fractal dos agregados formados. Os estudos espectroscópicos no infravermelho permitiram acompanhar mudanças estruturais da proteína durante o processo de gelificação, revelando o efeito do meio na estruturação secundária da lisozima. Observou-se que a mistura binária tende a causar um aumento de conteúdo de folhas b na proteína quando acima da concentração crítica de fração de massa de tetrametiluréia em água (wTMU > 0,6), com uma concomitante redução no teor de hélices alfa. Estudos calorimétricos revelaram uma dependência inversamente linear das entalpias e temperaturas de denaturação da lisozima com a concentração do co-solvente orgânico no sistema, observando-se ausência de qualquer evento térmico na região acima da concentração crítica do solvente misto. Com a finalidade de se sondar as características dinâmicas e estruturais das misturas binárias responsáveis pela indução do efeito de gelificação em lisozima, foram realizados estudos solvatocrômicos envolvendo as misturas binárias tetrametiluréia/co-solvente, em que os co-solventes ensaiados foram água e alguns álcoois. A comparação entre o efeito solvatocrômico das misturas TMU/água e TMU/álcool permitiu verificar o caráter estruturador da TMU em meio aquoso e seu efeito desestruturador nos meios alcoólicos. / Lysozyme sol-gel transition in tetramethylurea/water was investigated in depth. These dispersions produced highly viscous systems, which evolved to physical gels, i.e., systems where the gel backbone is maintained by van der Walls forces and hydrogen bonding. The work was conducted in two fronts: a) the study of lysozyme dispersions in binary mixtures; b) the study of the binary mixtures themselves. A kinetics and dynamical characterization of the dispersions and gels was undertaken by means of rheological, spectroscopic and calorimetric assays. In the light of the rheological data, correlations were proposed between the gel mechanical macroscopic behaviour and its microscopic properties. The fractal character of the gels was established and their dimensionality calculated. Infrared spectroscopic experiments revealed changes in the protein secondary structure during and well after the sol-gel transition induced by the binary solvent mixture. It was found that the binary mixture induces an increase in the b-sheet content with a concomitant reduction of the a-helix, when above its critical concentration, as expressed in mass fraction of tetramethylurea in the binary mixture (wTMU >0.6). Calorimetric studies revealed that both denaturation temperature and enthalpy decrease linearly with the increase of TMU mass fraction in the mixed solvent, with no thermal effect being noticed above the binary mixture critical concentration. In order to investigate the dynamic and structural characteristics of the binary mixtures responsible for lysozyme sol-gel transition, solvatochromic assays were carried out for several TMU/co-solvent systems, where the co-solvents assayed were water and a few alcohols. Results revealed that TMU has structure-maker behaviour in water and structure-breaker behaviour in alcohol systems.

Foram abordadas neste trabalho Aspectos como proteínas disponíveis em ovos processados por spray dryer, aplicação desses ovos na formulação de maioneses, influência do conteúdo de proteínas nessas formulações e suas propriedades e reológicas. O estudo da reologia de produtos emulsionados tipo maionese disponíveis no mercado nacional, é de importância para que se tenha um maior conhecimento de suas características. O ovo desempenha múltiplas funções na fabricação e processamento de alimentos - emulsifica, dá cor, sabor e maciez. É fonte de proteína 44% na gema, e 56% na clara. O spray dryer consiste numa câmara cilíndrica grande, geralmente vertical, onde o material a ser seco, introduzido na forma de solução, suspensão ou pasta, entra em contato com uma grande quantidade de gás quente, que fornece calor suficiente para instantaneamente pulverizá-lo na forma de pequenas partículas. A maionese é uma mistura de ovos, vinagre, 61eo e temperos, contendo de 70 a 80% de gordura. É uma emulsão óleo-em-água, formada pela mistura inicial dos ovos, vinagre, mostarda e o óleo, que é incorporado lentamente, sendo que as formulações das maioneses Light apresentam diferenciais, geralmente contendo amido. Os objetivos deste trabalho foram: obter ovo desidratado com o uso do equipamento spray dryer, formular maioneses com ovos secos por spray dryer, variando-se os teores de clara e gema, verificando-se, assim, a influência das proteínas na formação e estabilidade da emulsão, através do estudo de reologia, desenvolvendo ainda um produto \"LIVRE DE COLESTEROL\", obter dados reológicos de textura com a utilização do probe back extrusion e estudar o comportamento reológico de maioneses do mercado e das maioneses formuladas com a utilização do sensor vane em temperaturas variadas; Pode-se concluir, então, que: (a) o uso do Mini Spray dryer Büchi-190 para a obtenção de ovos em pó para formular emulsões alimentícias tipo maionese é absolutamente viável, (b) o método de análise reológica com probe back extrusion mostrou-se sensível e eficiente para tais determinações, fornecendo de forma rápida características quantitativas e qualitativas das amostras, (c) a reometria utilizando o sensor vane mostrou-se um método extremamente simples, rápido e eficaz, para a determinação da tensão inicial e obtenção das curvas de fluxo, (d) as emulsões tipo maionese formuladas mantiveram-se estáveis reologicamente até 15 dias a 5°C, devido à utilização de ovos desidratados, e ainda (d) o produto formulado com clara gerou uma \"MAIONESE SEM COLESTEROL\" perfeitamente comercializável. / Aspects as available proteins in eggs processed by spray dryer, application of these eggs in the formulation of mayonnaises, influence of the protein content in these formulations and its rheological properties, were discussed in this work Rheology study of emulsified products like mayonnaise available in the national market is important to have a better understanding of their characteristics. Egg powder is used as emulsifying agent in emulsion formulations. They are an excellent source of high quality protein, 44% in the yolk and 56% in the egg white. The Spray dryer consists of cylindrical chamber that accepts a feed in the f1uid state and converts it into a dried particulate form by spraying the f1uid into a warm or hot drying medium. Traditional mayonnaise is a mixture of egg, vinegar, oil and spices, typically containing 70-80% fat. This emulsion is formed by first mixing the eggs, vinegar and mustard and then slowly blending in the oil. Fat-reduced mayonnaise formulations show some difference, normally they contain starch. The objectives of this work were: to examine the technical viability of Mini Spray dryer Büchi-190 for egg powder attainment that will be used to produce emulsion like mayonnaise; to formulate mayonnaises with spray dried eggs, varying egg yolk and egg white content, verifying thus, the protein influence in the emulsion formation and stability, through the rheology study, still developing a \"FREE CHOLESTEROL\" product; to evaluate probe back extrusion in order to analyze market mayonnaise characteristics and texture and to study the rheological behavior of the market and the formulated mayonnaises with the vane rheometry method in varied temperatures. It was concluded that: (a) the use of Mini Spray dryer Büchi-190 for egg powder attainment to be used to produce emulsion like mayonnaise is absolutely feasible; (b) the probe back extrusion provides qualitative and quantitative characteristics of samples in a fast way; (c) the vane rheometry is an extremely simple, fast and efficient method, for the yield stress determination and for product characterization; (d) the emulsions like mayonnaise formulated remained rheologically stable up to 15 days at 5°C, due to spray dried egg used, and still, (d) the egg white emulsion formulated is a \"FREE CHOLESTEROL MAYONNAISE\" that can be perfectly marketable.