Orientador: Célia Maria Landi Franco / Banca: Maria Victória Eiras Grossmann / Banca: Maria de Lourdes Corradi Custódio da Silva / Resumo: Amido é um polímero semicristalino constituído basicamente por amilose e amilopectina. Seus grânulos são formados por regiões amorfas intercaladas com áreas mais densas compostas por lamelas alternadas de material cristalino e amorfo. O empacotamento das moléculas no grânulo é dependente da fonte botânica. Raízes e tubérculos são ricos em amido e seu plantio não requer muito investimento. Assim, o interesse industrial vem aumentando. O conhecimento da estrutura granular é fundamental para melhor entendimento das propriedades funcionais e melhor utilização do amido. A hidrólise ácida é uma técnica muito utilizada no estudo da estrutura do amido. O tratamento do amido com H2SO4 15% produz uma fração ácido-resistente, com baixa massa molar, conhecida como dextrina Naegeli (DN). O objetivo deste trabalho foi determinar a estrutura granular dos amidos de mandioca, batata, batata-doce e mandioquinha-salsa através da hidrólise ácida. Os amidos foram incubados com H2SO4 15,3% a 38ºC, por até 30 dias, e suas DN foram analisadas. A hidrólise ácida ocorreu em duas etapas: a primeira foi atribuída à rápida degradação das áreas amorfas dos grânulos, enquanto a segunda fase correspondeu à lenta hidrólise das regiões cristalinas. O amido de mandioquinha-salsa foi o mais suscetível à hidrólise, enquanto que os amidos de batata e batata-doce foram os mais resistentes. Os amidos de batata e mandioquinha-salsa apresentaram padrões cristalinos tipo B e mostraram maiores proporções de cadeias laterais longas da amilopectina (GP 37) do que os amidos de mandioca (tipo CA) e batata-doce (tipo C). Além de grande proporção de cadeias longas, o amido de mandioquinha-salsa também apresentou grande proporção de cadeias curtas (32,0%). O amido de mandioca também apresentou grande proporção de cadeias curtas (30,5%). Esses amidos mostraram um ombro em GP 17-21 ...(Resumo com'pleto, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Starch is a semi-crystalline polymer composed mainly of amylose and amylopectin. The starch granules are formed by successive layers that include amorphous areas interspersed with more dense areas composed of alternated lamellae of crystalline and amorphous material. Packing of amylose and amylopectin into granules is dependent of botanical source. Tubers and roots are rich in starch and their cultivation does not require much investment. Thus, the industrial interest has increased. Knowledge of the starch structure is fundamental for better understanding the functional properties and better utilization of the starch. Acid hydrolysis is widely used to study starch structure. Treatment of starch with 15% H2SO4 solution produces an acid-resistant fraction with low molecular weight known as Naegeli dextrin (ND). Objective of this study was to determine the structural characteristics of cassava, potato, sweet potato and Peruvian carrot starches by using acid hydrolysis. The starches were submitted to 15.3% H2SO4 at 38ºC for up to 30 days and their ND were analyzed. Acid hydrolysis displayed two phases: the first one was attributed to faster degradation of amorphous areas of granules, whereas the second phase corresponded to slower hydrolysis of crystalline regions. Peruvian carrot starch was the most susceptible to hydrolysis, whereas potato and sweet potato starches were the most resistant. Potato and Peruvian carrot starches displayed B-type X-ray pattern and had larger proportions of long branch-chains of amylopectin (DP 37) than cassava (CA-type) and sweet potato (C-type) starches. Beyond the great proportion of long branch-chains, the Peruvian carrot starch also showed great proportion of short branch-chains (32.0%). Cassava starch also had great proportion of short branch-chains (30.5%). These starches displayed a shoulder at DP 17-21 on branch chain-length distribution... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Gustavo Ventorim / Coorientador: José Cláudio Caraschi / Banca: Cláudio Angeli Sansígolo / Banca: Vagner Roberto Botaro / Resumo: A indústria de papel é a principal consumidora de caulim, contribuindo com cerca de 45% do mercado mundial. Sua maior utilização no papel é como enchimento, devido ao fato de ser mais barato do que a polpa celulósica. O processo de preparação da celulose conhecido como branqueamento é determinante nas características da polpa final. Muito esforço tem sido feito para que processos de branqueamento menos tóxicos sejam viabilizados. O principal objetivo do presente estudo foi averiguar se a sequência de branqueamento influi na retenção de caulim e avaliar sua influência nas propriedades do papel formado. Para tanto, foram adotadas três sequências de branqueamento para uma mesma polpa de madeira de eucalipto, sendo duas delas do tipo ECF e a outra do tipo ECF-Light. As polpas foram branqueadas até a obtenção aproximada de 90 ± 0,5% ISO de alvura. Posteriormente, foram feitos repetidos testes por tentativa e erro para que fosse feita a substituição de fibra por caulim do tipo filler de 0 a 35% com intervalos de 5%, em termos de massa, para cada polpa. As folhas formadas foram caracterizadas física, mecânica e oticamente. Também foram analisadas as dimensões das fibras obtidas por cada sequência de branqueamento. Os resultados mostraram que a sequência de branqueamento influi tanto na retenção, devido ao tamanho e ao teor de finos gerados por cada sequência de branqueamento, bem como nas propriedades óticas, mecânicas e físicas do papel formado para cada teor de caulim. A sequência ECF-Light apresentou melhor retenção de caulim e seu papel apresentou melhores resultados de lisura, enquanto que a sequência OAHTD(E+P)DP levou a polpas de papel com maior resistência interna e maior resistência à compressão. A polpa referência apresentou melhores resultados de índice de rasgo, viscosidade, rendimento e qualidade de fibra / Abstract: The paper industry is the main consumer of kaolin, contributing about 45% of the world. Its greatest use is as filler in paper, due to being cheaper than the pulp. The process of preparing the pulp bleaching process is known as determining the characteristics of the final pulp. Much effort has been made to less toxic bleaching processes are enabled. The main objective of this study was to determine if the bleaching sequence influences the retention of kaolin and its influence on the properties of paper formed. Thus, we adopted three bleaching sequences for the same eucalyptus pulp, two ECF types and the other ECF-Light. The pulps were bleached to obtain approximately 90 ± 0.5% ISO brightness. Later, we made repeated testing by trial and error that was made for the replacement of kaolin by type fiber filler 0 to 35% in increments of 5% for each pulp. Finally, the sheets formed were characterized physically, mechanically and optically. We also analyzed the dimensions of the fibers obtained by each sequence of bleaching. The results showed that the sequence of bleaching both affect the retention due to the size and content of fines generated by each sequence of bleaching, as well as in optical, mechanical and physical properties of paper formed for each concentration of kaolin. The ECF-Light OAHTD(E + P)P sequence showed a better smoothness, whereas the sequence OAHTD0 (E + P) D1P showed a better internal resistance and compressive strength. The reference pulp (OD0(E+P)D1P) showed better results for tear index, viscosity, yield and fiber quality (length, width, coarseness and fines content) / Mestre

Resumo: A banana é a fruta com maior produção mundial, sendo plantada em quase todos os continentes. Devido à grande oferta de banana no mercado, é notável a existência de problemas com a geração de resíduos causados por desperdícios (fruta sobremadura) e material celulósico gerado no cultivar. O presente trabalho tem como objetivo principal a aplicação do processo de secagem para resíduos do cultivar da banana nanica (Mussa spp. Haploide AAB ), visando seu possível aproveitamento na indústria. Resíduos de banana tipo nanica (casca, pedicelo, pedúnculo) e polpa foram caracterizados quimicamente, encontrando valores de cinza, umidade, matéria seca, proteína, lipídeos e carboidratos totais muito próximos à literatura. A relação entre o conteúdo de umidade e a atividade de água proporciona informações uteis para a armazenagem e processamento destes resíduos. Na pesquisa foram determinadas isotermas de desorção para casca, pedicelo e polpa de banana a seis temperaturas (20, 30, 40, 50, 60 e 70°C), na faixa de conteúdo de umidade entre 0,001-6,360 kg·kg -1 e atividades de água entre 0,02-0,907. O modelo teórico de GAB foi empregado para a modelagem das isotermas de desorção. Foi proposta a segunda derivada da solução analítica da equação de Clausius-Clapeyron para calcular o calor isostérico de sorção, a entropia diferencial e, a energia livre de Gibbs, através do modelo de GAB quando o efeito da temperatura em equilíbrio higroscópico é considerado. Experimentos de secagem para casca de banana foram realizados em um secador de leito fixo, a três diferentes velocidades de ar (2.5, 1.5 e 1.0 m·s -1 ), e quatro temperaturas (40, 50, 60 e 70°C). Os modelos de Peleg, Lewis, Henderson-Pabis e difusivo, foram empregados na modelagem das curvas de secagem. Na análise gráfica, encontrou-se que a velocidade de ar não influência no tempo final secagem... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Banana is the most produced fruit in the world, being planted in every continent. Due to the large supply bananas in the market, the existence of problems with waste generation caused for overripe fruit and cellulosic material is noteworthy. The objective of this paper is the drying process implementation for banana waste, variety nanica (Mussa spp. Haploid AAB), for a possible application in the industry. Waste (peel, pedicel and peduncle) and pulp of banana nanica were characterized chemically, where values of ash, protein, fat, carbohydrates, and water were quantified, showing similar results with literature. The relationship between moisture content and water activity provides useful information for processing and storage of banana waste. The desorption isotherms of peel, pedicel and pulp of overripe bananas were determined at six different temperatures (20, 30, 40, 50, 60 and 70ºC) over wide ranges of moisture content (0,001-6,360 kg kg-1 d.b.) and water activity (0,02- 0,907). The theoretical model of GAB was used for modeling the desorption isotherms. An analytical solution of the Clausius-Clapeyron equation was proposed to compute the isosteric heat of sorption, the differential entropy, and the Gibbs' free energy, by means of the GAB model when the effect of temperature on hygroscopic equilibrium is considered. Drying kinetics for peel banana in convective hot air forced equipment were determined, at three air velocities (2.5, 1.5 and 1.0 m·s -1 ), and four temperatures (40, 50, 60 and 70 ° C). The models of Peleg, Lewis, Henderson-Pabis, and diffusive were used to the modeling of drying curves. In the graphical analysis, for all experiments, air velocity does not influence in the final time of drying, showed a decreasing rate period of drying. Finally, acid hydrolysis of dry peel banana was performed by using a central composite design experimental with three... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Javier Telis Romero / Coorientador: Vanildo Luiz Del Bianchi / Co-oreintador: Henry Alexander Váquiro Herrera / Banca: Miriam Dupas Hubinger / Banca: José Francisco Lopes Filho / Mestre