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.

Latex d’Hevea brasiliensis est composé principalement de particules de caoutchouc dont le noyau est constitué de cis-1,4-polyisoprène et la membrane de composés dit non-isoprène. Sa stabilité dans l'arbre est assurée par les charges négatives de la membrane en raison de la présence de protéines et de lipides. Le latex d’Hevea brasiliensis coagule après acidification pour former un gel colloïdal qui est la première étape de sa transformation en caoutchouc naturel.Dans cette thèse, nous avons étudié l’agrégation et la gélification induite par ajout d’un acide et les propriétés des gels obtenus. Pour cela, un latex de caoutchouc naturel commercial constitué par des particules de caoutchouc (1 µm de diamètre), a été utilisée. L'agrégation a été induite par l'hydrolyse d'un composé appelé glucano-delta-lactone (GDL). Cette agrégation a été suivie par différentes techniques basées sur la diffusion de la lumière (turbidimétrie, DWS, SLS). La gélification a été suivie in situ par la rhéologie. Ensuite, les propriétés rhéologiques de gels colloïdaux formés à pH 4 ont été caractérisées dans les régimes linéaires et non-linéaires.La dépendance à la fraction volumique et le pH de l'apparition de l'agrégation ont été observée. La non-redispersion des agrégats montre les interactions fortes entre les particules de caoutchouc. Trois comportements d’état différents (solution stable, la séparation de phase et gel) peuvent être prédits à partir d'un diagramme d’état fraction volumique-pH qui a été établi pendant 5 semaines. L'état de gel présente une structure fractale, caractérisé par une relation de loi de puissance entre le module élastique G' et la fraction volumique. Pour des fortes déformations, une réorganisation irréversible sous contrainte a abouti à un durcissement irréversible du matériau. Nous avons observé par rheo-ultrasound qu'au-dessus de 50% de déformation, une déstructuration homogène est produite dans le gel. / Natural rubber latex is mainly composed by rubber particles whose core is made of cis-1,4-polyisoprene and the shell of non-isoprene compounds. It stability in the tree is provided by the negative charge of the shell due to the presence of proteins and lipids. Natural rubber latex coagulates after acidification to form a colloidal gel that is the first step of its transformation into natural rubber.In this PhD thesis, we studied this acid-induced aggregation and gelation and the properties of the resulting gels. For this, a commercial natural rubber latex composed by rubber particles (1 µm in diameter), was used. Aggregation was induced by hydrolysis of a compound called glucano-delta-lactone (GDL). The aggregation was followed by different techniques based on light scattering (turbidimetry, DWS, SLS). Gelation was followed in situ by rheology. Then, the rheological properties of colloidal gels formed at pH 4 were characterized in the linear and non-linear regimes.Dependence to the volume fraction and the pH of the onset of aggregation was observed. The non-redispersion of aggregates proves the strong interactions between rubber particles. Three different state behaviors (stable solution, phase separation and gel) can be predicted from a state diagram pH-volume fraction that was established over 5 weeks. The gel state exhibits a fractal structure, characterized by a power law relationship between the elastic modulus G’ and the volume fraction. At high deformations, an irreversible reorganization under stress resulted in an irreversible strain hardening of the material. We observed by rheo-ultrasound that above 50% deformation, an homogenous destructuration occurred in the gel.

O Smallanthus sonchifollius também conhecido como Yacon é uma planta de origem andina que armazena em suas raízes tuberosas os carboidratos frutose, glicose, e, principalmente frutooligossacarídeos e inulina. Os frutooligossacarídeos e a inulina têm sido designados como prebióticos e fibras alimentares solúveis por sua não digestibilidade pelas enzimas do trato digestivo humano, estímulo seletivo do crescimento e atividade de bactérias intestinais promotoras de saúde. Neste trabalho foram estudados propriedades físico - químicas do suco de yacon concentrado e da polpa de yacon. As raízes foram descascadas, cortadas em rodelas de 0,5+0,2cm, branqueadas mediante vapor por 4 minutos seguido por resfriamento em banho de gelo por 3 minutos e posteriormente passadas em um processador de frutas para extração do suco que foi concentrado na faixa de 10 a 50ºBrix em rotavapor a vácuo. Foi estudado o comportamento reológico, composição química e atividade de água e o ponto de inicio de congelamento do suco de yacon em função da concentração de sólidos solúveis. Para as medidas reológicas foi empregado um viscosímetro rotacional, as medidas da atividade de água foram realizadas através de leitura direta em medidor eletrônico e a determinação do ponto de início de congelamento dos sucos foi obtida a partir das curvas de congelamento. O teor de açucares foi quantificado através de HPLC. Os resultados indicaram que o teor de inulina manteve-se constante, enquanto a concentração dos açucares redutores glicose e frutose aumentaram com o aumento da concentração. O suco de yacon comportouse como um fluido newtoniano, observando-se que a viscosidade manteve-se constante para cada concentração independente da taxa de deformação aplicada. Para os sucos com concentrações de 10, 15, 20, 25 e 30ºBrix os valores de viscosidade não apresentaram diferenças significativas entre si e para as concentrações maiores que 30ºBrix, a viscosidade aumentou significativamente. No caso do ponto de início congelamento, este diminuiu à medida que o suco de yacon foi concentrado não existindo diferenças significativas entre os valores que correspondem às concentrações de 10º com 15º Brix, de 20º com 25ºBrix e de 40º com 45ºBrix. A atividade de água diminuiu significativamente apenas na concentração de 50ºBrix. A seguir foi estudado o comportamento da secagem do suco de yacon concentrado sem branqueamento a 40ºBrix, empregando amido de milho como encapsulante, e da polpa de yacon. Os ensaios experimentais foram conduzidos em um secador de ar forçado, nas temperaturas de 50, 60 e 70°C por um tempo de 5 horas. Foi observado que com o aumento da temperatura do ar de secagem diminuiu o tempo necessário para as amostras atingirem o equilíbrio. Os valores de umidade no equilíbrio foram de 0,0071; 0,0052 e 0,0050 para a polpa de yacon e de 0,0075; 0,0030 e 0,0030 para o suco encapsulado nas temperaturas de 50, 60 e 70ºC respectivamente, resultando em valores de atividade de água menores que 0,25. O suco de yacon encapsulado e da polpa de yacon em pó obtidos a temperatura de 70ºC foram visualizados em microscópico eletrônico de varredura. O pó de suco de yacon demonstrou um bom encapsulamento pelo amido de milho e na polpa de yacon em pó verificou-se a presença de estruturas microscópicas com formato alongado características do açúcar inulina. A temperatura de transição vítrea do suco encapsulado obtido à temperatura de 50, 60 e 70ºC e da polpa de yacon em pó obtida à temperatura de 70ºC foi determinada pela técnica de calorimetria diferencial de varredura. As temperaturas de transição vítrea para o pó de suco concentrado encapsulado foram de 44,74; 45,14 e 49,72ºC para valores de atividade de água de 0,15; 0,07 e 0,03 respectivamente e para o pó da polpa de yacon foi de 48,78ºC em atividade de água de 0,13. / The Smallanthus sonchifollius also known as Yacon is a plant of Andean origin which stores the carbohydrates fructose, glucose, and mainly fructooligosaccharides and inulin. The fructooligosaccharides and the inulin have been designed as pre-biotic and alimentary fibers soluble for their no digestibility by enzymes from human digestive tract, selective stimulus of growth and activity of intestinal bacteria promoters of health. In this work, the yacon juice concentrated and the yacon pulp physicochemical properties were studied. The roots were peeled, cut and sliced in 0.5 +0.2cm, bleached by steam for 4 minutes followed by ice bath for 3 minutes and later passed into fruit processor in order to extract the juice which was concentrated in a range from 10 to 50°Brix in a vacuum Rota-stea m. The rheologic behavior, chemical composition and water activity and the initial freezing point of yacon juice according to the soluble solid concentration. A rotational viscosimeter was employed for the rheologic measures, the water activity measurements were carried out through the direct reading in an electronic measurer and the determination of the initial freezing point of juice was obtained from the freezing curves. The sugar content was quantified through HPLC. The results indicated that the inulin content remained constant, while the concentration of the reducer sugars glucose and fructose increased with the increase of the concentration. The yacon juice behaved as a Newtonian fluid, it was observed that the viscosity kept itself constant for each concentration independent from the applied deformation rate. For the juices with concentrations of 10, 15, 20, 25 and 30°Brix the vi scosity values didn’t present significant differences among themselves and for concentrations higher than 30°Brix, the viscosity increased significantly. In the case of the initial freezing point, this decreased as the yacon juice was concentrated. There weren’t significant differences among the values which correspond to concentrations of 10° with 15°Brix, of 20° with 25°Brix and of 40° with 45°Brix. The water activity decreases significantly only in the concentration of 50°Brix. Next the behavior of the drying of the juice of yacon concentrated without bleaching at 40°Brix, using co rn starch as encapsulant, and yacon pulp. The experimental essays were conducted in a forced air dryer, at the temperatures of 50, 60 and 70° C during 5 hours. It was observed that with the increasing of the drying air temperature, the period of time necessary for the samples reach the balance decreases. The moisture values in the balance were of 0.0071; 0.0052 and 0.0050 for the yacon pulp and of 0.0075; 0.0030 and 0.0030 for the encapsulated juice at temperatures of 50, 60 and 70° C respectively, resulting in values of water activity lower than 0.25. The yacon juice encapsulated and yacon pulp in powder obtained at a temperature of 70° C w ere visualized in the scanning electron microscope. The powder of yacon juice demonstrated a good encapsulation by corn starch. And in the powdered yacon pulp one verifies the presence of microscopic structures with elongated shape features of inulin sugar. The glass transition temperature of the encapsulated juice obtained at the temperature of 50, 60 and 70° C and of the yacon pulp in powder obtain ed at the temperature of 70° C was determined by the differential scanning calorimetry technique. The glass transition temperatures for the powder of encapsulated concentrated juice were of 44.74; 45.14 and 49.72° C for the values of water a ctivity of 0.15; 0.07 and 0.03 respectively, and for the yacon pulp powder was of 48.78° C in water activity of 0.13.

O uso de asfaltos modificados com polímeros tem crescido significativamente nas últimas décadas em função do aumento da densidade de tráfego, da carga por eixo nos veículos e da pressão dos pneus. Estes ligantes proporcionam o aumento a vida útil e a redução do custo de manutenção das rodovias. Os polímeros mais utilizados na modificação de asfalto são os copolímeros em bloco de estireno-butadienoestireno. Esta tese avaliou os efeitos de diferentes agentes compatibilizantes (óleos) e agentes de ligação no comportamento reológico de misturas asfálticas modificadas com copolímeros de estireno-butadieno-estireno, bem como a influência da sua estrutura, se linear ou radial. Para isto foram realizados análises convencionais e testes em reômetro de cisalhamento dinâmico. Os dados obtidos permitiram evidenciar a eficácia do óleo de xisto como agente compatibilizante, proporcionando excelente dispersão do polímero na matriz asfáltica e estabilidade a estocagem a altas temperaturas. Este óleo apresenta-se como uma opção tecnicamente viável para o óleo aromático atualmente em uso no mercado. Foi também verificado que o uso de enxofre como agente de ligação tem um efeito altamente positivo nas propriedades do ligante modificado, com significativa redução da tan ō, da deformação após aplicação de cargas cíclicas e elevação do módulo complexo, o que contribui para obtenção de pavimentos com maior resistência a deformação e ao trincamento por fadiga. / The use of polymer modified asphalts has grown significantly in the last decades due to the increase in traffic density, axle loading in vehicles and tyre pressure. These binders favor the increase of pavement life and the reduction of its maintenancement costs. The most used polymer for asphalt modification is styrene-butadiene-styrene blocked copolymers. This thesis evaluated the effects of different compatibilizers and crosslinkers on rheological behavior of styrene-butadiene-styrene copolymer modified asphalt binders, as well as the influence of its structure, linear or radial. Binder’s characteristics were determined by conventional analysis and tests in dinamic shear rheometer. Data obtained provided evidence of the positive effect of sulfur as crosslinker in modified binders properties, with high tan ō reduction, complex modulus increase and deformation reduction after application of cyclic loads, characteristics that turn possible the existence of pavements with greater rutting and fatigue resistance. It was also verified the shale oil efficacy as a compatibilizer agent, providing an excellent polymer dispersion inside asphalt matrix and a stable storage binder at high temperatures. This oil can be considered as a technical available option to aromatic oil presently in use at pavement industry.

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.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O desenvolvimento de novas metodologias no campo da engenharia rodoviÃria tem sido uma preocupaÃÃo, visando à melhoria da qualidade das vias pavimentadas, tornando-as mais seguras e resistentes. Algumas inovaÃÃes introduzidas nesta Ãrea tem sido praticadas com a aplicaÃÃo de ligantes asfÃlticos (LAs) modificados, que tem demonstrado melhorar o desempenho destes, contribuindo para a reduÃÃo da formaÃÃo das trilhas de roda e das trincas tÃrmicas. Neste estudo, o ligante asfÃltico (LA) brasileiro oriundo do Campo Fazenda Alegre foi modificado por copolÃmero de etileno e acetato de vinila (EVA) virgem, resÃduo da indÃstria de calÃados (EVAR) e fibra de coco (FC). Aditivos, como o lÃquido da castanha de caju (LCC) e o Ãleo extensor (OE) foram utilizados para melhorar a compatibilidade da mistura. O polÃmero e os aditivos foram caracterizados atravÃs de espectroscopia no infravermelho, termogravimetria e calorimetria exploratÃria diferencial. A avaliaÃÃo dos espectros FTIR dos ligantes apÃs envelhecimento simulado em estufa RTFOT, mostraram que os ligantes modificados com EVAR e EVA/FC foram mais resistentes ao processo oxidativo, provavelmente, devido à presenÃa de aditivos, como o carbonato de cÃlcio, na composiÃÃo do resÃduo. As curvas termogravimÃtricas dos LAs modificados apresentaram comportamento semelhante ao ligante puro. As propriedades reolÃgicas tambÃm foram avaliadas atravÃs de ensaios em: viscosÃmetro e reÃmetro de cisalhamento dinÃmico (DSR). O envelhecimento, de maneira geral, provoca aumento da rigidez e da viscosidade, porÃm as curvas mestras indicaram que o efeito do envelhecimento à mais expressivo nas temperaturas intermediÃrias a altas, e aumentaram a elasticidade ao longo do espectro de frequÃncias. A viscosidade zero shear (ZSV) obtida pelos modelos de Cross e Williamson apresentou-se mais elevada do que o modelo de Carreau. AlÃm disso, as imagens obtidas no microscÃpio de forÃa atÃmica (MFA) mostraram que o polÃmero EVA intumesceu devido à absorÃÃo de fraÃÃo aromÃtica do ligante, rompendo a estabilidade coloidal. Assim sendo, a adiÃÃo do Ãleo extensor preveniu a separaÃÃo de fases. Para o ligante modificado com EVAR, a mistura apresentou boa estabilidade à estocagem somente apÃs adiÃÃo de Ãleo extensor. A presenÃa do LCC e OE mostrou melhorar a susceptibilidade tÃrmica dos ligantes modificados. / The development of new methodologies in the field of road engineering has been a concern, aimed to the improvement of the quality of paved roads making them safer and more durable. Some innovations introduced in this area have been practiced with the application of modified asphalt binder (AB), demonstrated to improve asphalt binder performance, contributing to the reduction of the formation of wheel tracks and of thermal cracking. In this study, the Brazilian asphalt binder from Fazenda Alegre oil reserve was modified by virgin ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), residue of the industry of footwears (EVAR) and coir fiber (CF). Additives, such as the cashew nut shell liquid (CNSL) and extensor oil (EO) were used to improve the compatibility of the mixture. The polymer and additives were characterized by means of infrared spectroscopy, termogravimetry and diferencial scanning calorimetry. The evaluation of the spectra FTIR of the binders after simulated aging in RTFOT, showed that the modified binders with EVAR and EVA/FC were more resistant to oxidative hardening, probably due to the presence of the additive, in the composition of the residue, such as the calcium carbonate. The termogravimetry curves of the modified ABs presented behavior similar to the pure binder. The rheological properties were also evaluated by tests with the viscometer and the dynamic shear rheometer (DSR). In general, ageing causes an increase in stiffness and viscosity, however the master curves indicated that the effect of aging is most significant in the intermediate to high temperatures and increases the elasticity along the spectrum of frequencies. The zero shear viscosity (ZSV) obtained by the models of Cross and Williamson was higher than the Carreau model. In addition atomic force microscopy (AFM) images were obtained in the showed that the EVA polymer sweeling suggest that part of the maltenic fraction of the binder was absorbed by the polymer. For the binder modified with EVAR, the mixture showed good stability only after the addition of the extensor oil. The presence of CNSL and EO improved the thermal susceptibility of the modified binders.

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Dough stability increased upon addition of wheat dextrin, except for wheat flours such as intermediate and strong containing 15% of dextrin. At all level of replacement of dextrin by wheat flour, significant decrease in water absorption was observed for all wheat flours tested. Weak and strong wheat dough with 5% of dextrin has not influence on ratio R/E. Up to certain levels, wheat flour could be replaced by wheat dextrin without compromise the dough consistency. A short-dough biscuit recipe with different levels of wheat flour replacement (0, 7, 14 and 21%) by wheat dextrin was tested. Physical, mechanical, sensory and nutritional characteristics of the biscuits were evaluated. Sensory attributes such as crispness was improved with 7% of dextrin, flavor and global acceptance have higher rates with 21%, comparing to biscuits without dextrin. The general acceptance was better to the enriched fiber biscuit. The thickness, specific volume and spread of the biscuits were not negatively affected due to dextrin. There was significant increase in the width of the biscuits with 21% of wheat dextrin. Water activity and moisture content showed augment with addition of 14 and 21% of dextrin. Addition of wheat dextrin to biscuit promoted a yellowness color. Crispness perception of the biscuits with wheat dextrin was better than the common biscuit, both under compression and shear forces. Fiber analysis showed a significant increas e of soluble fiber values until 12.28% to the read-to-eat biscuits.Protein content of the biscuits showed values between 11.83 and 13.17%. Addition of wheat dextrin into biscuits formulation could be useful to adjust rheological parameters of dough towards target values. Addition of 21% of dextrin to biscuit showed acceptable properties, as well as higher soluble fiber content with lesser effect on sensorial neither physical properties of biscuit, which could causes rejection by consumers. / A dextrina de trigo pode ser classificada como uma fibra solúvel e entre alguns de seus benefícios estão a regulação do sistema digestivo, a estabilização do nível de glicose no sangue e a regulação dos lipídeos séricos. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a influência da adição de dextrina de trigo sobre as características reológicas da massa de farinha de trigo e a qualidade tecnológica e nutricional de biscoitos. O efeito da substituição de parte da farinha por dextrina (0, 5, 10 e 15%) sobre as características reológicas da massa foi investigado por meio de farinografia e extensografia. Três farinhas de trigo diferentes foram utilizadas e classificadas como fraca, média e forte. A estabilidade de todas as farinhas aumentou com o aumento de dextrina, exceto das farinhas média e forte com 15% de dextrina. Houve redução significativa da absorção de água, em todos os níveis de substituição por dextrina, para todas as farinhas. Não houve diferença entre a relação R/E das farinhas fraca e forte com 5% de dextrina. A adição de dextrina de trigo em biscoitos pode ser útil para se ajustar a reologia da massa e evitar prejuízos ao processo. Uma formulação de biscoito de massa curta com diferentes níveis de substituição de farinha (0, 7, 14 e 21%) por dextrina foi testada. Características tecnológicas e nutricionais dos biscoitos foram avaliadas. Em relação aos atributos sensoriais, a adição de 7% de dextrina melhorou a crocância e a adição de 21% melhorou o sabor e a aceitação geral dos biscoitos, em comparação ao biscoito sem dextrina. A espessura, a expansão e o volume específico dos biscoitos não foram impactados negativamente. Houve um aumento significativo no diâmetro dos biscoitos com 21% de dextrina. A atividade de água e umidade dos biscoitos aumentaram com a adição de 14 e 21% dextrina. As amostras com adição de dextrina tiveram uma coloração mais amarelada. O biscoito com adição de 7% de dextrina apresentou maior fragilidade à compressão. A adição de dextrina aumentou a resistência ao cisalhamento dos biscoitos. Análises de fibra demonstraram aumentos significativos de fibras solúveis, até valores de 12,28% do produto final. Os níveis de proteína encontrados nos biscoitos variaram de 11,83 à 13,17%. Em relação ao biscoito, a adição de 21% de dextrina parece ser o mais indicado, já que possibilitou o maior incremento de fibras solúveis e não prejudicou as características sensoriais nem físicas do biscoito, ao ponto de tornar o mesmo inaceitável do ponto de vista do consumidor.

Neste trabalho avaliou-se o comportamento coloidal de suspensões nasais contendo micropartículas de celulose (MCC-NaCMC) com o objetivo de desenvolver um produto genérico compatível com o produto referência de mercado. As propriedades reológicas destas formulações possuem alta influência nos atributos críticos de qualidade do produto, como uniformidade de dose, devido sedimentação durante estocagem em prateleira, e também na performance in-vitro/ in-vivo. Realizaram-se testes com diferentes concentrações de MCC-NaCMC e diferentes parâmetros de processo (tempo e taxa de cisalhamento) utilizando um planejamento de experimentos (DoE) de superfície de respostas através de um modelo composto central. As respostas avaliadas foram tamanho de partículas (quantidade em porcentagem de partículas menores que 1µm e D90) através da técnica por difração a laser e viscosidade/tixotropia através de um reômetro rotacional. Influências significativas dos três fatores e efeitos sinérgicos entre eles nas respostas analisadas foram observadas. Desta maneira foi possível obter respostas próximas ao do produto referência de mercado através deste mapeamento. Observou-se também uma alta correlação entre as respostas, pois este estudo mostrou que o tamanho das partículas coloidais controla a viscosidade e tixotropia das dispersões coloidais. Este trabalho mostrou a significativa influência das etapas de processo no comportamento coloidal das formulações. Idealmente o processo deveria ser monitorado por medidas reológicas, porém este controle é inviável devido ao tempo para a reestruturação do sistema (24 horas). Portanto, a melhor alternativa seria o monitoramento do processo por análise de tamanho de partículas online. / In this work, the colloidal behavior of nasal suspensions containing cellulose microparticles (MCC-NaCMC) was evaluated, in order to develop a generic product compatible with the brand-name product. The rheological properties of these formulations have high influence on the critical quality attributes of the product, such as dose uniformity, due to sedimentation during shelf life, and also on in-vitro/in-vivo performance. Tests were performed with different concentrations of MCC-NaCMC and different process parameters (time and shear rate) using a Design of Experiments (DoE) with response surface by central composite design. The responses evaluated were particle size (amount in percentage of particles smaller than 1m and D90) by means of laser diffraction, and viscosity / thixotropy using a rotational rheometer. Significant influences of the three factors and synergic effects among responses were observed. Through this mapping it was possible to obtain nearby responses to the brand-name product. There was also a strong correlation between the responses, because the size of colloidal particles controlled the dispersion viscosity and thixotropy. This study showed the significant influence of the process steps on the colloidal behavior of the formulations. Ideally the process should be monitored by rheological measurements, but this control is not feasible due to the time required for the system rebuilding (24 hours). Therefore, the best alternative would be monitoring the process by the online particle size analysis.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-08-29T18:10:46Z No. of bitstreams: 1 2017 - Renata Oliveira Santos.pdf: 1382777 bytes, checksum: 331bbbcbeb5b7d3a9f1d49008191a5b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-29T18:10:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017 - Renata Oliveira Santos.pdf: 1382777 bytes, checksum: 331bbbcbeb5b7d3a9f1d49008191a5b8 (MD5) Previous issue date: 2017-02-14 / CAPES / In the past few years the use of prebiotics in the making of dairy products has been gathering many supports, although the search for low cost raw-material to achieve that it still a big challenge, which highlights the potential to the development in the research for alternatives sources or new processes in order to obtain those ingredients. Besides, the need to reduces the additives in the diet has been mandatory to the consumers who wants a health diet, as a growing tendency in the food industry in the development of products with cleaner labels, which are known as clean label. In this context, the search and/or value of natural ingredients that contributes simultaneously for the improvement in the functional properties, sensory and technological of food products that make them essential. Among the sources of these ingredients, stands out the araruta (Maranta arundinacea L.) as unconventional food plants (PANC?s) from Marantaceas Family, which presents a food potential, nutritional, functional that is neglected. Therefore, the aim of this paper was to evaluate the effect of the adding of araruta flours in the physical Chemical characteristics, rheological and in the growing of probiotic bacteria in the vanilla dairy dessert. In the Chapter I was developed and research in the literature in order to evaluate the sensory aspects and technological of prebiotics flours in the dairy products. In the Chapter II was performed a study of the prebiotic potential in the araruta flour, as well as, the effect of different % of these flours in the reological and technological of the mentioned dessert. It is possible to conclude that the particles size of the flours directed affected the texture of the desserts, once the flours with bigger size contributed to the increase in firmness of the dairy desserts. In addition, regarding the functional aspects, the araruta flour presented high level of resistent starch (29,47%) low IG(41,8), beyond the probiotic potential, which contribute to the increase number on the Lactobacillus Casey counting. Also, it was verified that % flour contribute to the reduction in the syneresis, rheological properties(flow behavior in oscillatory tests), texture (firmness and stickiness) and on the microscopical characteristics in the vanilla dairy dessert. / Nos ?ltimos anos, o uso de prebi?ticos na elabora??o de produtos l?cteos tem sofrido grande incentivo, embora a procura por mat?rias-primas de baixo custo para sua obten??o ainda seja um grande desafio, evidenciando um potencial para desenvolvimento de pesquisas de fontes alternativas ou novos processos de obten??o desses ingredientes. Al?m disso, a necessidade de redu??o de aditivos na dieta tem sido mandat?ria para os consumidores que buscam uma alimenta??o mais saud?vel, assim como, uma tend?ncia crescente da ind?stria de alimentos no desenvolvimento de produtos com r?tulos mais limpos, conhecidos como clean label. Neste contexto, a busca e/ou valoriza??o de ingredientes naturais que contribuam simultaneamente para a melhoria das propriedades funcionais, sensoriais e tecnol?gicas dos produtos aliment?cios se torna fundamental. Dentre as fontes desses ingredientes, destaca-se a araruta (Maranta arundinacea L.) uma planta aliment?cia n?o convencional (PANC) da fam?lia das Marantaceas que apresenta potencial aliment?cio, nutricional, funcional e tecnol?gico negligenciado. Assim, o objetivo geral do presente trabalho foi avaliar o efeito da adi??o de farinha de araruta nas caracter?sticas f?sico-qu?micas, reol?gicas e no crescimento de bact?rias probi?ticas de sobremesa l?ctea sabor baunilha. No Cap?tulo I deste trabalho foi realizada uma revis?o de literatura visando avaliar os aspectos sensoriais e tecnol?gicos do uso de farinhas prebi?ticas em produtos l?cteos. No Cap?tulo II foi realizado o estudo das propriedades f?sicas, funcionais (amido resistente e ?ndice glic?mico) e do potencial prebi?tico da farinha de araruta, bem como, o efeito de diferentes % dessa farinha nas propriedades reol?gicas e tecnol?gicas de uma sobremesa l?ctea sabor baunilha. Pode-se concluir que o tamanho de part?cula das farinhas afetou diretamente a textura das sobremesas, uma vez que, as farinhas com maior tamanho m?dio de part?culas contribu?ram para aumento da firmeza das sobremesas l?cteas. Com rela??o aos aspectos funcionais, a farinha de araruta apresentou elevado teor de amido resistente (29,47%), baixo IG (41,8), al?m de potencial prebi?tico contribuindo para o aumento da contagem de Lactobacillus casei. Foi verificado que % farinha contribui para redu??o da sin?rese, al?m de afetar as propriedades reol?gicas (comportamento de fluxo e ensaios oscilat?rio), na textura (firmeza e adesividade) e nas caracter?sticas microsc?picas da sobremesa l?ctea sabor baunilha.

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.