Orientadores: Marlene Rita de Queiroz, Neide Botrel Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-13T02:53:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resende_JosaneMaria_D.pdf: 2330107 bytes, checksum: c1c0974d159b8ea7a1d43f517f3af29b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A água de coco verde é extremamente perecível após a colheita dos frutos e sua qualidade está diretamente relacionada às condições do ambiente de armazenagem. Portanto, são necessárias tecnologias que permitam a conservação do coco verde por um período superior a trinta dias para que o fruto possa ser exportado e comercializado mantendo a água em condições apropriadas para o consumo ao natural. O presente trabalho teve o objetivo de desenvolver revestimentos biodegradáveis para prolongar a conservação do coco verde, variedade Anão Verde, propiciando maior tempo para a sua comercialização e consumo da água, sem alterar suas qualidades sensoriais e nutritivas. Cocos foram revestidos com biofilmes a base de quitosana, gelatina e carboximetilcelulose (CMC), nas seguintes formulações: quitosana (B1); gelatina + CMC (B2); quitosana + gelatina (B3); CMC (B4); gelatina (B5) e controle [água] (B6). Depois os frutos foram armazenados a 12 ± 2 ºC, com UR de 80%, por até 40 dias. Amostras foram retiradas a cada 10 dias para as análises físicas, fisíco-químicas, químicas, bioquímicas, microbiológicas e fisiológicas. Para a análise sensorial do fruto e da água foram retiradas amostras no início e aos 26, 33 e 40 dias de armazenamento. As características físicas, físico-químicas e químicas foram mais influenciadas pelo tempo de armazenamento do que pelos tratamentos de biofilmes. O tempo de armazenamento causou redução do volume e aumento da turbidez da água, redução do pH, dos teores de sólidos solúveis, de glicose, frutose e vitamina C, aumento da acidez total titulável, dos minerais, dos compostos fenólicos, da atividade da peroxidase e fenilalanina amônia-liase, mas não teve efeito sobre os teores de sacarose, de Na e Mn. Os biofilmes e o tempo de armazenamento influenciaram a acidez total titulável, teores de glicose e frutose, teores de N e de compostos fenólicos e a atividade da polifenoloxidase, porém as águas dos tratament os (B1), (B3) e (B5) apresentaram poucas alterações destas variáveis no decorrer do armazenamento. A presença de coliformes a 45 ºC e 35 ºC, aeróbios mesófilos, fungos filamentosos e leveduras na água foi menor nos frutos revestidos com (B1) e (B3). A contaminação foi maior na água dos frutos revestidos com (B5) e (B6). No entanto os índices de contaminação da água de todos os tratamentos foram considerados aceitáveis para o consumo. As análises fisiológicas mostraram diferenças emtre os biofilmes, sendo a concentração de O2 maior nas microcâmaras contendo frutos revestidos com quitosana e menor nas do controle. A concentração de CO2 foi maior nas microcâmaras contendo frutos do controle. As concentrações de CO2 e de O2 diminuíram nas microcâmaras ao final do armazenamento. A concentração de etileno foi muito pequena, abaixo do limite de detecção. A aceitação dos frutos diminuiu com o tempo de armazenamento, assim como a intenção de compra e expectativa em relação à água. Frutos revestidos com (B1), (B3) e (B5) tiveram maior aceitação ao final do tempo de armazenamento. A aceitação e a intenção de compra da água também diminuíram com o período de armazenamento. Frutos revestidos com gelatina não apresentaram boa aceitação da água. A água dos frutos revestidos com quitosana manteve a aceitação de sabor até 40 dias de armazenamento. Entre os biofilmes testados, o de quitosana apresentou o melhor desempenho, contribuindo para a manutenção das características nutricionais e sensoriais da água de coco e proporcionando maior aceitação do consumidor e melhor aparência do fruto por 40 dias de armazenamento, o que permite indicar este revestimento para fins de exportação / Abstract: The green coconut water is extremely perishable after harvest and its quality is directly related to storage ambient conditions. Therefore, technologies to allow the preservation of green coconut by a larger period than thirty days are need so that the fruit can be exported and commercialized maintaining the water in adequate conditions for in natura consumption. The present study had the objective of developing biodegradable coatings to prolong the conservation of green coconut, Anão Verde variety, to obtain larger time for its commercialization and consumption of water, without changing its sensorial and nutritional qualities. Coconuts were covered with bio-films made from chitosan, gelatin and carboxymethylcellulose (CMC), using the follow formulations: chitosan (B1); gelatin + CMC (B2); chitosan + gelatin (B3); CMC (B4); gelatin (B5) and control [water] (B6). Then the fruits were stored for up to 40 days at 12° ± 2°C and RH of 80%. Samples were removed every 10 days for physical, physicochemical, chemical, biochemical, microbiological and physiological analyses. For the fruit and water sensorial analysis, samples were removed in the beginning and at 26, 33 and 40 days of storage. The physical, physico-chemical and chemical characteristics were more affected by storage time than by the treatments with the bio-films. The storage time promoted the decrease of water volume and the increase of water turbidity, reduction of pH and soluble solid contents, glucose, frutose and vitamin C, increase of the total titratable acidity, minerals contents, phenolic compounds contents and the activity of peroxidase and phenylalanine ammonia-lyase but had no effect on the sucrose content and on some of minerals, such as Na and Mn. The bio-films and storage time affected the total titratable acidity, glucose, fructose contents, N and phenolic compounds contents and the polyphenoloxidase activity, although the water from the fruits coated with (B1), (B3) and (B5) showed little alteration respect to these variables during the storage time. The presence of coliforms at 45 ºC and 35 ºC, mesophilic aerobics, filamentous fungi and yeasts in the water was lower on the fruits coated with (B1) and (B3). Contamination was highest in the water of fruits coated with (B5) and (B6). However, all the water contamination indexes were considered to be within the acceptable levels for consumption. The physiological analyses showed differences among bio-films: the concentration of O2 was larger inside the microchambers containing fruits coated with chitosan and smaller on that containing fruits of the control. The concentration of CO2 was larger inside microchamber containing fruits of the control. The concentrations of CO2 and O2 inside microchambers decreased at the end of storage time. The ethylene concentration was very small, below the detection limit. The acceptance of the fruits decreased with storage time, as did the purchasing intention and expectation respect to the water. Fruits coated with (B1), (B3) and (B5) showed the greater acceptance at the end of the storage time. The acceptance and the purchasing intention of the water also decreased with storage period. Fruits coated with bio-films of gelatin did not present good acceptance of water. The water of the fruits coated with chitosan maintained the flavor acceptance up to 40 storage days. Among the bio-films tested, the chitosan presented the best performance, contributing to maintain the nutritional and sensorial characteristics of the coconut water and providing larger consumer acceptance and better appearance of the fruit for 40 days of storage, indicating this coconut coating for the exportation ends / Doutorado / Tecnologia Pós-Colheita / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Jose de Assis Fonseca Faria / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-13T13:14:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MarinaCostada_M.pdf: 3345030 bytes, checksum: e6bf10ea5513c154e9e48eb649851bff (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A agua de coco verde (Cocus nucifera L.) e bem conhecida por suas propriedades nutritivas, hidratantes e de baixos teores de gordura. Outra bebida com grande participacao no mercado de bebidas no Brasil e o refrigerante, bebida contendo dioxido de carbono (CO2) na sua formulacao. A adicao de CO2 proporciona maior vida e refrescancia para a bebida, alem de contribuir para uma alimentacao mais segura, inibindo o desenvolvimento de microrganismos aerobios. O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento de uma bebida carbonatada a base de agua de coco verde e avaliacao do processo de carbonatacao dessa bebida. Diferentes formulacoes foram avaliadas sensorialmente, fixando-se inicialmente o pH em 4,4 e variando-se o volume de carbonatacao e o valor de solidos soluveis (0Brix). A bebida formulada foi clarificada, pasteurizada (90 °C/30s), resfriada, carbonatada e envasada em garrafas de polietileno tereftalato (PET) e armazenadas a temperatura ambiente. Para o processo de clarificacao e carbonatacao, avaliou-se diferentes tipos filtros e de carbonatadores. A bebida carbonatada foi avaliada atraves de analises fisico-quimica, microbiologica e sensorial pos processo e durante a estocagem. Quando a agua de coco carbonatada possuia volume de carbonatacao entre 4,1 a 4,3, 60% dos consumidores consideraram a quantidade de solidos soluveis de 8,2 como ideal de docura e 38,87% preferiram 7,2 oBrix. O processo de carbonatacao criou um ambiente seletivo para microrganismos na agua de coco carbonatada. O baixo pH e o ambiente de baixa tensao de oxigenio favoreceu o crescimento de leveduras e bacterias lacticas. Os resultados desta pesquisa sugeriram que o oxigenio atua fortemente sobre as alteracoes na cor da agua de coco in natura, pasteurizada e carbonatada, e em alguns casos aparecendo cor ligeiramente rosada e/ou marrom / Abstract: The coconut water (Cocus nucifera L.) is well known for its nutritional properties, high hydrating power and low fat levels. Another beverage with great participation in soft drinks market is the carbonated soft drinks, which is a traditional drink containing carbon dioxide (CO2) in its formulation. The addition of CO2 provides more life and greater refreshing to the beverage, besides contributing to a safer food, and inhibiting the development of aerobic microorganisms. The objective of this study was the development of a soft drink based on coconut water and the evaluation of process for the carbonation of coconut water and its shelf life study. Different formulations were sensory evaluated. The coconut water was standardized to pH 4,4 and settled the range of volume carbonation and soluble solids. The drink formulated was clarified, pasteurized (90°C/30s), cooled, carbonated and bottled in plastic bottles (PET) and stored at room temperature. Before heat processing clarification filters were tested and after this two carbonation equipments were tested and evaluated. The shelf life was followed by physicalchemical, microbiological and sensorial analysis. When the formulation of coconut water presented carbonation between 4.1 to 4.3, 60% of consumers considered the amount of soluble solids of 8.2 oBrix as ideal for sweetness but 38.87% preferred 7.2. The process of carbonation created a selective environment for microorganisms. Also the low pH and the environment of low oxygen tension favored the growth of yeasts and lactic bacteria. The growth of lactic acid bacteria in coconut water was favored by the nutrient-rich medium such as amino nitrogen. It was observed that oxygen acted strongly on the appearance of coconut water, both in nature, pasteurized, and carbonated, forming pink or brown colors / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Marcelo Cristianini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:43:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dosualdo_GustavoLevy_M.pdf: 869899 bytes, checksum: 1f530194417d892a2ca5e4bde3aa7461 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Diferentes tratamentos não térmicos têm sido estudados nos últimos anos como métodos substitutos ou complementares dos tradicionais tratamentos térmicos na conservação de alimentos. Estes tratamentos apresentam a vantagem de não causar alterações indesejáveis no sabor dos produtos ou perdas de nutrientes. Dentre os tratamentos não térmicos, um dos mais estudados é o processamento a alta pressão, que pode ser aplicado através de dois métodos: o isostático e o de homogeneização. O método isostático têm sido estudado com maior freqüência, no entanto, o método de homogeneização apresenta a vantagem de proporcionar uma produção contínua. Este trabalho visou avaliar o tratamento de homogeneização de alta pressão aplicado à água de coco para eliminação da atividade enzimática e de possíveis contaminações microbiológicas do produto. Os processamentos de Homogeneização a Ultra Alta Pressão (HUAP) foram realizados no equipamento nG7400H:320, fabricado pela Stansted Fluid Power (Stansted, Inglaterra), que atinge pressões de até 320 MPa. Estudou-se a influência da pressão de processo e do pH do produto nas atividades enzimáticas de peroxidase e polifenoloxidase e na destruição da bactéria Lactobacillus fructivorans e da levedura Saccaromyces cerevisiae. Os tratamentos realizados não causaram inativação satisfatória das enzimas presentes na água de coco, porém há evidências de que o tratamento pode ser eficaz se for efetuado em pressões mais elevadas. De maneira geral, a peroxidase apresentou maior resistência ao tratamento do que a polifenoloxidase. A realização de três tratamentos seqüenciais a 300 MPa causou redução parcial da atividade das enzimas, embora não tenha sido verificada uma potencialização do efeito dos tratamentos HUAP quando realizados seqüencialmente. O tratamento mostrou-se eficaz na eliminação de contaminação microbiológica do produto. Para o Lactobacillus fructivorans, a aplicação de tratamentos em pressões maiores que 250 MPa eliminou totalmente a carga de microrganismos inoculada no produto, de 2,0 x 107 UFC/mL. O pH do produto exerceu uma influência muito menor na eliminação dos microrganismos do que a pressão de processo. Em altas pressões (próximas a 300 MPa), o processamento mostrou-se mais efetivo na destruição do Lactobacillus fructivorans quando utilizado em produtos com pH mais elevado. Para baixas pressões, o efeito foi inverso, ou seja, tratamentos em produtos com pHs mais ácidos causaram maior inativação. Para as leveduras (Saccaromyces cerevisiae), a aplicação de tratamentos a pressões acima de 200 MPa eliminou totalmente a carga microbiana inoculada na água de coco, que era de 4,4 x 105 UFC/mL. O estudo da influência do pH não apresentou resultados conclusivos porque a maioria dos tratamentos realizados nesta parte do estudo eliminou todas as células de microrganismos presentes no produto, o que dificultou a análise dos dados. Observou-se uma tendência de que valores menores do pH do produto possam favorecer a eliminação das células das leveduras durante o processamento Nas condições estudadas pode-se concluir que o tratamento de homogeneização a alta pressão foi eficiente na eliminação dos microrganismos estudados mas não foi eficiente para causar a inativação das enzimas presentes no produto (peroxidase e polifenoloxidase). Com isto, espera-se que a água de coco tratada pelo método HUAP apresente boa estabilidade microbiológica, mas não apresente boa estabilidade química, ficando sujeita a alterações devido a reações catalisadas por estas enzimas / Abstract: Different not thermal treatments have been studied in the last years as substitute or complementary methods of the traditional thermal treatments in the food conservation. These treatments present the advantage not to cause alterations undesirable in the flavor of the products or losses of nutrients. Amongst the not thermal treatments, one of the most studied is the processing the high pressure, that can be applied through two methods: the isostático and of homogenization. The isostático method has been studied more frequently, however, the homogenization method presents the advantage to provide a continuous production. This work aimed at to evaluate the applied treatment of high-pressure homogenization to the water of coconut for elimination of the enzymatic activity and of possible microbiological contaminations of the product. The processings of Homogenization Ultra Alta Pressão (HUAP) had been carried through in the equipment nG7400H:320, manufactured for the Stansted Fluid Power (Stansted, England), that it reaches pressures of up to 320 MPa. Studied it influence of the pressure of process and pH of the product in the enzymatic activities of peroxidase and polifenoloxidase and in the destruction of the Lactobacillus bacterium fructivorans and the Saccaromyces leavening cerevisiae. The carried through treatments had not caused satisfactory inativação das enzymes gifts na coconut water, however it has evidences of that the treatment can be efficient will have been effected in raised pressures more. In general way, peroxidase presented greater resistance to the treatment of that polifenoloxidase. The accomplishment of three sequential treatments the 300 MPa caused partial reduction of the activity of enzymes, has even so not been verified a potencialização of the effect of treatments HUAP when carried through sequentially. The treatment revealed efficient in the elimination of microbiological contamination of the product. For the Lactobacillus fructivorans, the application of treatments in 250 bigger pressures that MPa total eliminated the load of microrganismos inoculated in the product, of 2,0 x 107 UFC/mL. PH of the product very exerted a lesser influence in the elimination of the microrganismos of that the process pressure. In high pressures (next the 300 MPa), the processing more revealed more effective in the destruction of the Lactobacillus fructivorans when used in products with pH raised. For low pressures, the effect was inverse, or either, treatments in more acid products with pHs had caused greater inativação. For the leavenings (Saccaromyces cerevisiae), the application of treatments the 200 pressures above of MPa total eliminated the inoculated microbiana load in the coconut water, that was of 4,4 x 105 UFC/mL. The study of the influence of pH it did not present resulted conclusive because the majority of the treatments carried through in this part of the study eliminated all the cells of microrganismos gifts in the product, what it made it difficult the analysis of the data. A trend was observed of that lesser values of pH of the product can favor the elimination of the cells of the leavenings during the processing In the studied conditions can be concluded that the treatment of homogenization the high pressure was efficient in the elimination of the studied microrganismos but it was not efficient to cause the inativação of enzymes gifts in the product (peroxidase and polifenoloxidase). With this, one expects that the water of coconut treated for method HUAP presents good microbiological stability, but does not present good chemical stability, being subjects the alterations due the reactions catalyzed for these enzymes / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Jose de Assis Fonseca Faria / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-15T10:39:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_ElienePenhaRodrigues_M.pdf: 2626940 bytes, checksum: 872960c1af9cf987688832b45e82d078 (MD5) Previous issue date: 2010 / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Luiz Antonio Viotto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-15T19:04:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Debien_IsabelCristinadoNascimento_M.pdf: 1224031 bytes, checksum: b3198a4a2c6316e03b992c1d2b6877ea (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A água de coco é uma bebida natural, cujo consumo na forma in natura como na processada vem crescendo nos últimos tempos devido aos seus benefícios à saúde. Os métodos de processamento empregados visam, essencialmente, inibir a ação de enzimas (polifenoloxidase e peroxidase) responsáveis pela mudança de cor da água de coco, tornando-a rosa, e garantir sua estabilidade microbiológica após a abertura do fruto, procurando manter o quanto possível suas características sensoriais originais. Os processos de separação com membranas, como por exemplo a micro e a ultrafiltração, destacam-se como uma alternativa aos processos convencionais de tratamento térmico, pois a membrana age como uma barreira permeável seletiva para separar um ou mais solutos de um fluido. No presente trabalho, o objetivo geral foi avaliar o desempenho de cinco membranas de micro (MF) e ultrafiltração (UF) quanto ao fluxo de permeado e a retenção enzimática da água de coco verde, em unidade de laboratório e piloto, e também determinar as características físico-químicas da alimentação, retentado e permeado para os ensaios em unidade de laboratório. Foram utilizadas membranas de MF de polietersulfona de 150 kDa (PES 150) e polifluoreto de vinilideno de 150 kDa (PVDF 150), e membranas de UF de celulose de 10 kDa (CEL 10), de 30 kDa (CEL 30) e de polietersulfona de 10 kDa (PES 10). Nos processos de MF a membrana PES 150 apresentou melhores resultados de fluxo (144 ¿ 301 kg/m2.h, para as pressões de 0,5; 1,5 e 2 bar) e de retenção enzimática. Nos processos de UF a membrana de CEL 30 apresentou melhores resultados de fluxo (97 ¿ 102 kg/m2.h, para as pressões de 2, 4 e 6 bar), mas quanto à retenção enzimática todas as membranas de UF apresentaram 100 % de retenção. No geral todas as curvas de fluxo apresentaram comportamento similar, caracterizado por queda do fluxo no início e posterior estabilização. Os resultados das análises físico-químicas, na maioria dos experimentos, mostraram que não houve diferença significativa (p< 0,05) entre alimentação, retentado e permeado, quanto ao teor de sólidos totais, pH, acidez total titulável, açúcares redutores e totais. Houve redução da turbidez em todos os processos de MF e UF. A membrana CEL 30, por apresentar elevados valores de fluxo e 100 % de retenção enzimática, foi selecionada para o ensaio em unidade piloto, no qual foi encontrado fluxo mais elevado (288 kg/m2.h, para pressão de 2 bar), devido ao efeito da velocidade tangencial. O modelo baseado na teoria de renovação de superfície permitiu um bom ajuste dos dados experimentais (R2 > 0,8) para a maioria dos ensaios / Abstract: Coconut water is a natural drink. Lately, its consumption has been growing in both natural form and processed form, because of the coconut water health benefits. Processing methods are used, essentially, to inhibit the enzymes actions (polyphenoloxidase and peroxidase) that are responsible for coconut water color chage to rose and ensure its microbiological stability after the overture of the fruit, trying to maintain, as long as possible, its original sensory characteristics. Membrane separation processes, such as micro and ultrafiltration, stand out as alternative to conventional thermal treatment¿s processes, it acts as a selective permeable barrier to separate one or more solutes from a fluid including microorganisms. The aim of this work were evaluate the performance of five micro (MF) and ultrafiltration (UF) membranes in its permeate flux and the enzyme retention of coconut water, in laboratory an pilot unit, and also determine physicchemical characteristics of raw material, retentate and permeate to the essays in laboratory¿s unit. There were used Polyethersulfone 150 kDa (PES 150) and Polyvilidene fluoride 150 kDa (PVDF 150) MF membranes, Cellulose 10 kDa (CEL 10), Cellulose 30 kDa (CEL 30) and Polyethersulfone 10 kDa (PES 10) UF membranes. Process with PES 150 membranes presented better results to flux (144 ¿ 301 kg/m2.h, with pressures on 0,5; 1,5 e 2 bar) and enzyme retention. UF process CEL 30 membrane showed better results to flux (97 ¿ 102 kg/m2.h, with pressures on 2, 4 e 6 bar), but all UF membranes showed 100% of enzyme retention. All flux curves showed quite similar behavior, characterized by flux falling at the beginning and later stabilization. Physic-chemical analysis results, at most part of experimental procedures, showed an insignificant difference (p< 0,05) among raw material, retentate and permeate regarding to total solids content, pH, titratable total acidity, reductor and total sugar. There was suspended solids reduction in all MF and UF process. As the CEL 30 membrane presented high flux values and 100% of enzyme retention, it was selected to pilot unit essay which flux values were high (288 kg/m2.h, on 2 bar) due to the tangential velocity¿s effect. The pattern based on surface renewal approach allows a good adjustment of experimental data (R2> 0,8) to the majority of assays / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Lucia Helena Innocentini Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T05:07:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jesus_RodolfoCardosode_M.pdf: 2937094 bytes, checksum: 406428b06b411d967d625ec5cff8fa13 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O problema do acúmulo de lixo urbano tem aumentado nas últimas décadas e o grande consumo de plásticos é um dos responsáveis por esta situação. Estes materiais possuem a capacidade de permanecer no ambiente por muitos anos o que dificulta ainda mais a sua destinação correta. Este problema foi a principal motivação do trabalho aqui apresentado. O PHB é um material termoplástico biodegradável produzido por bactérias que se alimentam de sacarose, tais microorganismo convertem a sacarose em PHB. O Brasil é hoje um dos maiores produtores de PHB, entretanto este material possui baixas propriedades mecânicas quando comparados' a plásticos mais usados industrialmente. Algumas propriedades mecânicas foram melhoradas com a adição de triacetina como agente de plastificação, mas a resistência ao impacto diminui com este aditivo. Fibras são materiais utilizados em compósitos de matriz plástica para conferir resistência e flexibilidade a estes materiais. Fibras naturais têm sido empregadas com sucesso na tentativa de diminuir custos de compósitos e gerar reforço estrutural, além de diminuir o impacto ambiental dos plásticos. Neste trabalho foram obtidos compósitós de PHB, Triacetina e Fibras de Coco ou de Sisal, acetiladas e não-acetiladas, através de processos de extrusão e injeção. Os compósitos foram caracterizados por Análises Térmicas, Mecânicas, Espectroscópicas, Microscópicas e de Biodegradação. Os compósitos obtidos apresentaram vantagem em relação a matriz de PHB nos desempenhos mecânicos e de biodegradação devido a adição das fibras naturais e da triacetina. A reação de acetilação aparentemente melhorou a interação entre a superficie fibra-matriz e aparentemente foi mais bem sucedida na fibra de sisal / Abstract: The problem of urban waste accumulation has increased in recent decades and the large consumption of plastics is one of those responsible for this situation. These materiaIs have the ability to remain in the environment for many years making it difficult further to provide its correct destination. This problem was the main motivation of the work presented here. The PHB is a biodegradable thermoplastic material produced by bacteria feeding on sucrose, such microorganisms convert the sucrose in PHB. Brazil is today one of the largest producers of PHB, however this material has low mechanical properties compared to most plastics used industrially. Some mechanical propérties were improved with the addition of triacetin as agent for plasticization, but the resistance to the impact decreases with this additive. Fibers are used materiaIs in plastic matrix composite to give strength and flexibility to these materiaIs. Natural fibers have been used successfully in the attempt to reduce costs, and generate structural reinforcement composites, in addition to reducing the environmental impact of plastics. In this study were obtained from composites PHB, triacetate and Fibers of Coconut or Sisal, acetylated and non-acetylated through extrusion ~d injection, processes. The composites were characterized by Thermal Analysis, Mechanical, Spectroscopics, Microscopics and biodegradation. The composites obtained showed advantage over the array of PHB in the mechanical and performance degradation due to the addition of natural fibers and triacetate. The acetylation reaction apparently improved the interaction between the surface fiber-matrix and apparently was more successful in the sisal fiber / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Em face à busca por novos suportes de baixo custo para imobilizaÃÃo de enzimas e à procura por alternativas de aproveitamento para a casca de coco verde, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial da utilizaÃÃo da fibra da casca de coco verde como suporte para imobilizaÃÃo de enzimas, em especÃfico a lipase do tipo B de Candida antarctica. Foram testadas duas tÃcnicas de imobilizaÃÃo, adsorÃÃo e ligaÃÃo covalente. As variÃveis estudadas no processo de imobilizaÃÃo por adsorÃÃo foram: concentraÃÃo inicial de enzima, tempo de contato, pH do meio de imobilizaÃÃo e pH da superfÃcie da fibra. Para concentraÃÃes iniciais de enzima no sobrenadante atà 150 U/mL, o tempo de contato de 2 horas foi suficiente para imobilizaÃÃo. Um derivado bastante estÃvel foi obtido fazendo uso de uma soluÃÃo inicial de enzima contendo 40 U/mL, em tampÃo fosfato a pH 7, para imobilizaÃÃo em fibra de coco lavada com Ãgua (pH da superfÃcie = 5), sendo o tempo de contato igual a 2 horas. O fator de estabilizaÃÃo tÃrmica a 60ÂC foi igual a 92,15 e os valores de KBmB e VBmÃxB da enzima imobilizada foram iguais aos da enzima na forma solÃvel. AlÃm disso, observou-se que a fibra possui carÃter iÃnico, sendo o processo de adsorÃÃo influenciado pelo pH do meio de imobilizaÃÃo. Quanto ao processo de imobilizaÃÃo por ligaÃÃo covalente, as variÃveis estudadas foram concentraÃÃo inicial de enzima, tempo de contato, pH do meio de imobilizaÃÃo, uso de aditivos durante o processo de imobilizaÃÃo e uso de borohidreto de sÃdio como agente redutor das bases de Schiff. Observou-se a formaÃÃo de multicamadas quando se imobilizou a enzima a partir de uma soluÃÃo contendo 280 U/mL. A presenÃa de Ãcido butÃrico e PEG 6.000 durante o processo de imobilizaÃÃo nÃo tiveram influÃncia significativa sobre a atividade hidrolÃtica do derivado e sobre a conversÃo de Ãcido butÃrico na reaÃÃo de sÃntese. O uso de borohidreto de sÃdio como agente redutor resultou em derivados menos ativos e mais instÃveis tanto no processo de imobilizaÃÃo a pH 7 quanto em pH 10. Comparando a imobilizaÃÃo a pH 7 com a imobilizaÃÃo a pH 10, maior carga enzimÃtica imobilizada, maior estabilidade operacional de sÃntese e maior estabilidade à estocagem foram obtidos com derivado imobilizados em pH 7. Num paralelo entre imobilizaÃÃo por ligaÃÃo covalente e por adsorÃÃo, concluiu-se que para meios aquosos, derivados obtidos por ligaÃÃo covalentes sÃo mais adequados, contudo, para reaÃÃes em meios orgÃnicos a imobilizaÃÃo por adsorÃÃo à mais indicada por ser uma tÃcnica simples, de baixo custo e que promove derivado bastante estÃvel. Por fim, buscando aumentar a Ãrea superficial e caracterizar o suporte estudado, foram realizados estudos investigativos da morfologia da superfÃcie da fibra e suas modificaÃÃes por tratamentos quÃmicos. / For the last few years, many researches have sought for inexpensive support matrixes to enzyme immobilization. Meanwhile, in Brazil, an effort is being made to find alternative uses to green coconut husk, an agroindustrial waste. Therefore, the present study investigates the feasibility of using green coconut fiber for the immobilization of Candida antarctica lipase B. Two immobilization strategies were investigated: adsorption and covalent attachment. The effect of different variables on adsorption process have been studied, such as: lipase loading, contact time, pH of the coupling media and pH of the support surface. A stable immobilized enzyme was obtained by contacting coconut fiber washed with water (surface pH = 5) with an enzyme solution containing 40 U/mL in sodium phosphate buffer (pH 7.0) for 2h at room temperature. The thermal stabilization factor at 60ÂC was 92.15. Kinetic parameters for Michaelis-Menten model (Km and VmÃx) were the same for both immobilized enzyme and soluble enzyme. It was also observed that coconut fiber is an ion exchange material because of the influence of the coupling media pH on adsorption. Afterwards, we have studied the effect of some variables on the covalent immobilization on coconut fiber activated with GPTMS, such as: lipase loading, contact time, pH of the coupling media, use of additives during the immobilization and sodium borohydride as reducing agent of the Schiffâs bases formed on the covalent attachment. It was observed that a high enzyme loading, for instance 280 U/mL of initial enzyme concentration on the supernatant, promoted a multilayer immobilization. The effect of butyric acid and PEG 6.000, both used as additives during immobilization, were not significant on hydrolytic activity or butyric acid conversion. The use of sodium borohydride as a reducing agent of the Schiffâs bases promoted a loss on the immobilized enzyme activity. Moreover, the immobilized enzyme obtained after the reduction was less stable considering thermal stability in all the cases studied. Best results of enzyme loading, operational stability of synthesis and storage stability were obtained when the enzyme was immobilized covalently at pH 7. Drawing a comparison between adsorption and covalent attachment, results allow concluding that, for aqueous media reactions, the use of immobilized enzyme by covalent attachment is more indicated. However, the immobilization by adsorption a suitable method for organic media reactions, since it is cheaper and a very stable immobilized enzyme is obtained. Finally, searching to increase the surface area of the support and to characterize it, somo studies have been made on the fiber morphologic characteristics and on its modifications after each treatment.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / With the aim of aggregating value to the productive chain of coconut and to expand its agrobusiness, Embrapa AgroindÃstria Tropical (Brazilian Agricultural Research Corporation, Tropical Agroindustry National Centre) developed a system for processing the husk of immature coconut in order to produce fibre and coir dust, which have several environmental and commercial applications. During the pressing stage, a liquid is generated, denominated Coconut Husk Liquor (CHL), which contains high concentration of organic matter (varying form 60 to 80 gDQO/L), including tannins. In this work, the performance of an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB) and a Fungi Biological Reactor (FBR) were evaluated for the treatment of CHL. The lab-scale UASB reactor, with a working volume of 16,8L, was operated during 222 days with an increasing organic loading rate (OLR), starting from 2.2 kgCOD/m3.d and reaching up to 10 kgCOD/m3.d. The lab-scale FBR, with a working volume of 100L, was operated with OLR of 5,0 kgCOD/m3.d, during 116 days, and then with OLR of 2,5 kgCOD/m3.d during 158 days. The performance of UASB reactor evaluated based on influent and effluent COD and total tannins; sludge specific methanogenic activity (SMA) and anaerobic toxicity; gas production and composition; pH, alkalinity and volatile fatty acids; and sludge retention time. The performance of FBR was monitored on the basis of on influent and effluent COD, total tannins and suspended solids. Other analysis were also accomplished: aerobic CHL biodegradability, sludge stability, and effect of Aspergillus niger on the degradation of CHL. Results showed that UASB reactor was maintained stable during the whole operation, with COD removal efficiency higher than 80%, total tannins removal efficiency of around 48%, and the ratio AGV/alkalinity lower than 0,30. Biogas presented 75% of methane on its composition. Toxicity tests demonstrated that CHL was not toxic to the methanogenic consortia. FBR was initially inoculated with Aspergillus niger AN-400. However, this fungus was substituted by the yeast that is natural on coconut husk, which was confirmed by tests carried out on Petri plate tests. When this reactor was operated with OLR of 5.0 kgCOD/m3.d and without sludge removal, the COD removal efficiency was around 58%. The performance improved up to 91% when OLR was decreased to 2.5 kgCOD/m3.d and sludge was weekly removed from the top or reactor. During this period, total tannin removal efficiency was approximately 15%. Despite the low tannin removal efficiency, this aerobic reactors can be used as an alternative for easy-degradable organic matter, facilitating the recovering of tannins for commercial uses. Results obtained from Petri plate tests show that Aspergillus niger AN-400 was able to grow in a medium with CHL. However, results from batch tests demonstrated that this species did not affect the DQO and tannins removal rates, when it is inoculated in a solution with raw CHL. The configuration of the reactor with fungi used in this research showed operational problems related with excess biomass removal. / Buscando agregar valor à cadeia produtiva do coco e expandir o agronegÃcio envolvido, a Embrapa AgroindÃstria Tropical desenvolveu um sistema de beneficiamento da casca do coco verde para produÃÃo de pà e fibra que tem diversas aplicaÃÃes ambientais e comerciais. Durante a etapa de prensagem do beneficiamento deste resÃduo, à gerado um lÃquido denominado LÃquido da Casca do Coco Verde (LCCV), que apresenta elevada concentraÃÃo de matÃria orgÃnica, cuja DQO varia de 60 a 80 gO2/L, incluindo taninos. Nesta Tese avaliou-se a performance de um reator anaerÃbio de fluxo ascendente e manta de lodo (Upflow Anaerobic Sludge Blanket â UASB) e um Reator BiolÃgico com Fungos (RBF) para tratamento do LCCV. O UASB escala de bancada (16,8L) foi operado durante 222 dias, com carga orgÃnica volumÃtrica (COV) crescente, iniciando com 2,2 KgDQO/mÂ.d, e finalizando com 10,0 KgDQO/mÂ.d. O RBF escala de bancada (100L) foi operado com COV de 5,0 KgDQO/mÂ.d durante 116 dias, e em seguida com COV de 2,5 KgDQO/mÂ.d durante 158 dias. A performance do UASB foi avaliada atravÃs de determinaÃÃes de DQO e taninos totais do afluente e efluente; atividade metanogÃnica especÃfica (AME) do lodo e toxicidade anaerÃbia; composiÃÃo e produÃÃo de biogÃs; pH, alcalinidade e Ãcidos graxos volÃteis (AGV). A performance do RBF foi monitorada atravÃs de determinaÃÃes de DQO, taninos totais e sÃrie de sÃlidos do afluente e efluente. AlÃm disso, foram realizados alguns ensaios: Biodegradabilidade aerÃbia do LCCV, estabilidade anaerÃbia do lodo, e o efeito da espÃcie Aspergillus niger AN 400 na degradaÃÃo do LCCV. Os resultados demonstraram que o UASB manteve-se estÃvel durante a operaÃÃo, com eficiÃncia de remoÃÃo de DQO superior a 80% e de taninos em torno de 48%. A razÃo AGV/alcalinidade ficou sempre inferior a 0,30. O biogÃs apresentou composiÃÃo de 75% de metano. Os ensaios de toxicidade demonstraram que o LCCV nÃo foi tÃxico à biomassa metanogÃnica presente no UASB. O RBF foi inicialmente inoculado com Aspergillus niger AN 400. No entanto, atravÃs de anÃlises microbiolÃgicas, foi comprovado que este fungo foi substituÃdo por leveduras naturalmente presentes no LCCV. Quando este reator foi operado com COV de 5,0 KgDQO/mÂ.d, e sem descarte de biomassa, a eficiÃncia de remoÃÃo de DQO ficou em torno de 58%. Esta eficiÃncia aumentou para 91% quando a COV aplicada diminuiu para 2,5 KgDQO/mÂ.d, e foram realizados descartes semanais da biomassa localizada na parte superior do reator. Neste perÃodo, a remoÃÃo mÃdia de taninos foi de 15%. Apesar desta baixa remoÃÃo de taninos, reatores aerÃbios podem ser usados como alternativas para remoÃÃo de matÃria orgÃnica facilmente degradÃvel, viabilizando a recuperaÃÃo dos taninos para uso comercial. Os resultados obtidos em testes em placas de Petri demonstraram que a espÃcie fÃngica Aspergillus Niger AN 400 foi capaz de se desenvolver em meio contendo LCCV. Contudo, resultados dos testes em batelada demonstraram que esta espÃcie nÃo alterou as taxas de remoÃÃo de DQO e taninos, quando foi inoculado em meio contendo LCCV bruto. A configuraÃÃo do reator com fungos utilizada nesta pesquisa apresentou problemas operacionais relacionados com o descarte do excesso de biomassa.

à bem sabido que o aumento da produÃÃo de resÃduos particularmente os agroindustriais torna o destino final um problema ambiental Recentemente estudos com o uso de resÃduos agroindustriais na remoÃÃo de poluentes inorgÃnicos presentes em efluente tÃm-se tornado atraentes por serem baratos simples e eficientes Neste trabalho onde utiliza o pà da casca de coco verde modificado quimicamente na remoÃÃo de Ãnions de efluente em processo batelada AtravÃs de experimento fatorial o material foi modificado quimicamente com sal quaternÃrio de amÃnio (cloreto de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamÃnio) O material modificado obtido foi caracterizado (quÃmica e fÃsica) para comprovar o aumento da eficiÃncia pela modificaÃÃo quÃmica realizada. Os parÃmetros pH, concentraÃÃo inicial dosagem de adsorbente cinÃtica e isoterma de adsorÃÃo com Ãnions nitrato sulfato e fosfato foram investigados neste estudo no material modificado Os resultados com planejamento fatorial mostraram que a temperatura e pressÃo sÃo parÃmetros que mais influenciaram no processo de modificaÃÃo quÃmica do material adsorbente A cinÃtica de adsorÃÃo foi examinada em termos de modelos de pseudo-primeira ordem pseudo-segunda ordem e difusÃo intraparticular O modelo de Pseudo-segunda ordem mostrou as maiores concordÃncias com os dados experimentais Dados de equilÃbrio analisados pelos modelos nÃo linear e linear de Langmuir Freundlich SIPS Redlich-Peterson Toth e Tempkin indicaram que os dados experimentais sÃo melhor descritos pelas equaÃÃes de Freundilich e Langmuir A caracterizaÃÃo do bagaÃo de coco modificado foi realizada pelas tÃcnicas FTIR MEV, analise elementar BET e DifraÃÃo de RaiosâX A anÃlise de FTIR indicou que o grupo NH2 do sal de amina interage com grupos quÃmicos do bagaÃo de coco e os resultados indicaram que o bagaÃo de coco modificado exibiu potencial para a sua aplicaÃÃo na remoÃÃo de nitrato, sulfato e fosfato de soluÃÃo aquosa / Its very known that the increase from residues production particularly the agricultural waste becomes an environmental problem of final destiny of this material In recent years the use of agricultural by-products for the removal of inorganic polutant from wastewater has attracted so many researchers because they are cheap simple and of low cost as sorbents natural for wastewater treatment In this work the powder of the peel of green coconut was modified chemically for the removal anions from aqueous effluent by batch process The preparation of the material modified with quaternary salt of ammonium (2-hidroxypropyltrimethyl ammonium chloride) it was accomplished through factorial experiment The chemical and physical characterization of the raw material and modified was carried out to prove the accomplished chemical modification The parameters such as pH initial anion concentration adsorbent dosage adsorption kinetic and isotherm adsorption with modified material were investigated in this study Adsorption kinetic was also examined in terms of three kinetic models ie pseudo-first-order pseudo-second-order and intraparticle diffusion model Pseudo-second-order kinetic model showed a good agreement with the experimental data. Equilibrium data were evaluated by using nonlinear and linear models of Langmuir Freundlich SIPS Redlich-Peterson Toth e Tempkin equations It was obtained that experimental data conforms to the Langmuir and Freundlich equations In order to characterize synthesized material were measurement performed of FTIR elemental analysis SEM and X-ray From FTIR analysis observed that coconut shells species may interact with NH2 groups coconut shells and the results indicated that coconut shells exhibited potential for application in removal of nitrate sulfate and phosphate from aqueous solutions

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Os resÃduos agroindustriais tÃm sido testados em pesquisas como adsorventes de metais tÃxicos, em efluentes aquosos, devido ao seu baixo custo, alta disponibilidade e eficiÃncia para essa finalidade. Nesse trabalho, utilizou-se o resÃduo da indÃstria do coco, o pà da casca de coco verde, proveniente da EMBRAPA, como material adsorvedor dos Ãons metÃlicos cobre, nÃquel e zinco de soluÃÃes aquosas, em escala piloto. Primeiramente, foi feita a determinaÃÃo granulomÃtrica do material, sendo que cerca de 85% se encontrou na faixa de 10 a 60 mesh. Em seguida, foi verificada a influÃncia do tratamento fÃsico-quÃmico na adsorÃÃo dos metais. Os dois tratamentos escolhidos foram com Ãgua e NaOH 0,1 mol.L-1, devido a alta capacidade de adsorÃÃo dos metais em estudo. Prosseguiu-se para os testes de coluna. Na otimizaÃÃo dos parÃmetros operacionais, a vazÃo de 200 mL.min-1 e altura de leito 100 cm, foram escolhidas devido a praticidade, menor tempo de execuÃÃo e facilidade de operaÃÃo, alÃm das elevadas capacidades de adsorÃÃo. O tempo de detenÃÃo hidrÃulica (TDH) resultante desses parÃmetros foi de 15min. ApÃs as otimizaÃÃes dos parÃmetros operacionais, foi investigada a influÃncia do tratamento fora da coluna e na prÃpria coluna. Foi observado que, de modo geral, a capacidade de adsorÃÃo do pà da casca de coco verde aumenta quando o material à submetido ao tratamento com NaOH 0,1 mol.L-1 na prÃpria coluna em relaÃÃo aos tratamentos com Ãgua fora e na coluna, e com NaOH fora da coluna. As capacidades de adsorÃÃo do sistema multielementar para o tratamento com NaOH na coluna foram de: 32,2 mg.g-1 para o cobre, 10,8 mg.g-1 para o nÃquel e 7,9 mg.g-1 para o zinco. Foi notado tambÃm que a soluÃÃo resultante desse tratamento necessita de correÃÃo de pH e tratamento da DQO para descarte. A capacidade de adsorÃÃo aumentou quando se passou de um sistema multielementar para um sistema monoelementar, resultando em: 39,3 mg.g-1 para o cobre, 21,9 mg.g-1 para o nÃquel e 20,6 mg.g-1 para o zinco. A dessorÃÃo utilizando como eluente HNO3 0,5 mol.L-1 necessitou de aproximadamente 20 L para remover os metais adsorvidos no pà da casca de coco verde tratado. / The agro-industrial residues have been used in research as adsorbents of toxic metals from aqueous effluents due to its low cost, high availability and efficiency for this purpose. In this study, residues from coconut shell industry was used, the coconut husk, from EMBRAPA, as adsorbent material of copper, nickel and zinc from aqueous solutions on a pilot scale. First, was made the determination of particle size material, showing that about 85% was found in the range of 10 to 60mesh. Then, the effects of physical and chemical treatment on the metals adsorption. The two treatments selected was NaOH 0.1 mol.L-1 and water, because there was an increase in the adsorption capacity. Then, was proceeded the column tests. In the optimization of operating parameters, the flow of 200mL.min-1 and bed height 100 cm, were chosen because of convenience, shorter execution time and ease of operation, and high adsorption capacities. The resulting TDH of parameters was 15min. After the optimization of operating parameters, we investigated the influence of treatment outside and inside the column. It was observed that, in general, the adsorption capacity increased when the material is subjected to treatment with 0.1 M NaOH inside the column in relation to water treatments in and ouside the column and NaOH outside the column. The adsorption capacity of multielement system for the treatment with NaOH in the column were: 32.2 mg.g-1 for copper, 10.86 mg.g-1 for nickel and 7.97 mg.g-1 for zinc. It was also seen that the solution resulting from this treatment requires correction of pH and COD treatment for disposal. The adsorption capacity increased for monoelementar system in comparison with a multielement system, resulting in: 39.37 mg.g-1 for copper, 21.9 mg.g-1 for nickel and 20.6 mg. g-1 for zinc. The desorption using HNO3 0.5 mol.L-1- as eluent needed about 20 L to remove the metals adsorbed on the shell powder coconut treated.