Made available in DSpace on 2014-07-29T15:23:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Candida Faustino Nishi.pdf: 1425699 bytes, checksum: cd8f73d7d6a7fe224498df44efe5e13d (MD5) Previous issue date: 2012-02-16 / Yacon (Smallanthus sonchifolius) is a tuberous root native to the Andean region, considered a functional food due to the presence of bioactive components that contribute to the balance of the intestinal microbiota. To incorporate these compounds into the diet of the population, the development of dry extract standardized as fructooligosaccharides (FOS) and phenolic compounds (CF) was proposed, using the spray drying technique. To obtain yacon dry extracts, roots were characterized, and subsequently, an aqueous extract was prepared through the grinding and filtering technique. Then, a study on the drying process was conducted in order to assess the effects of the addition of different adjuvants (aerosil, maltodextrin and pregelatinized starch) on the final concentration of fructooligosaccharides (FOS) and phenolic compounds (PC) in the dry matter. The study was based on twolevel factorial design with three focal points, using adjuvant concentration (20, 50% w / w) and feeding flow rate (2, 6 mL / min) as factors. The best combination of the drying parameters was determined by considering the effects of independent variables (adjuvant concentration and feeding flow rate) on the FOS and PC contents in the dry extracts. In the root characterization, the following contents on a dry basis were found: moisture 9.29 ± 0.085; ash 3.33 ± 0.07, protein 4.29 ± 0.173, lipids 0.80 ± 0.0359, total carbohydrates 81.49 ± 4.18, total fructose 56.47 ± 0.97, reducing sugars 24.05 ± 0.13 and FOS 32.43 ± 0.971. The fresh aqueous extract showed FOS 33.47 (% w / w) and PC 0.44 (% w / w) with better antioxidant activity compared to BHT (2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol). The aqueous extract concentrated in a rotary evaporator showed density 1.04 ± 0.002, viscosity 4.34 ± 0.056, and total solids 10.67 ± 0.051. In general, the dried extracts obtained with aerosil, maltodextrin and pregelatinized starch showed FOS contents from 27.20 to 32.4, 24.25 to 31.3 and 23.54 to 35.64 (% w / w ), respectively, and PC from 0.267 to 0.320, 0.319 to 0.399 and 0.407 to 0.425 (% w / w), respectively. The statistical analysis for the three types of adjuvants and the effects of independent variables on the response variables (FOS and PC) showed that the dried extracts were influenced in different ways. Aerosil: Analysis of variance for the linear model showed that this model was not significant, F equal to 2.44 in the response FOS content. PC was influenced by X2, F 29.10 and r2 0.8534. Maltodextrin: The FOS content was influenced by X1, F 13, and r2 0.7222. PC was influenced by X2, F 9.70 and r2 0.6599. Pregelatinized starch: The linear model did not describe the experimental data for the FOS content. The surface response of the PC content in function of X1 and X2 showed a trend to increase the PC content by reducing the adjuvant concentration and increasing the feeding flow rate. Moisture content of less than 5% in all the extracts indicates that the configuration of the equipment variables was correctly set. The yield was affected by constraints of the technique to extracts rich in sugars and with low molecular weight, ranging from 10 to 55%, which lowest results were found for extracts dried with starch. The images of the microstructure of extracts dried with aerosil resulted in spherical particles with diameter between 0.5 and 1.0 μm, while maintaining the appearance of fine and loose powder. Extracts dried with maltodextrin and pregelatinized starch tended to form clusters. / Yacon (Smallanthus sonchifolius) é uma raiz tuberosa nativa da região dos Andes, considerada um alimento com propriedade funcional porque possui componentes bioativos que contribuem para o equilíbrio da microbiota intestinal. Para conseguir incorporar estes compostos na dieta da população, propôs-se a elaboração de extrato seco padronizado em frutooligossacarídeos (FOS) e compostos fenólicos (CF) pela técnica de spray dryer. Para obtenção dos extratos secos de yacon, as raízes foram caracterizadas, e posteriormente foi elaborado um extrato aquoso pela técnica de trituração e filtragem. Na sequência, foi realizado um estudo do processo de secagem buscando avaliar os efeitos da adição de diferentes adjuvantes (aerosil, maltodextrina e amido pré-gelatinizado) sobre os teores finais de frutooligossacarídeos (FOS) e compostos fenólicos (CF) no extrato seco. O estudo foi baseado em planejamentos fatoriais em dois níveis com três pontos centrais, utilizando-se como fatores, a concentração do adjuvante (20; 50 %p/p) e o fluxo de alimentação (2; 6 mL/min). A melhor combinação dos parâmetros de secagem foi determinada considerando os efeitos das variáveis independentes (concentração de adjuvante e fluxo de alimentação) sobre o teor de FOS e CF, nos extratos secos. Na caracterização da raiz verificou-se teores em base seca de umidade 9,29±0,085; cinzas 3,33±0,07; proteína 4,29±0,173; lipídeos 0,80±0,0359; carboidratos totais 81,49±4,18; Frutose total 56,47±0,97; açúcares redutores 24,05±0,13; FOS 32,43±0,971. O extrato aquoso in natura apresentou FOS de 33,47(%p/p) e CF de 0,44(%p/p) com uma atividade antioxidante melhor, comparada ao BHT (2,6-Di-terc-butyl-4-methylphenol). O extrato aquoso concentrado em evaporador rotativo apresentou densidade 1,04±0,002; viscosidade 4,34±0,056; sólidos totais 10,67±0,051. No geral, os extratos secos obtidos com aerosil, maltodextrina, amido pré-gelatinizado, apresentaram conteúdos de FOS entre 27,20 a 32,4; 24,25 a 31,3; 23,54 a 35,64 (%p/p), respectivamente e CF e 0,267 a 0,320; 0,319 a 0,399; 0,407 a 0,425 (%p/p), respectivamente. Os resultados da análise estatística realizada para os três tipos de adjuvantes e os efeitos das variáveis independentes sobre as variáveis respostas (FOS e CF) demonstrou que os extratos secos sofreram influências de diferentes maneiras. Aerosil: A análise de variância para o modelo linear mostrou que esse modelo não foi significativo, F igual a 2,44 na resposta teor de FOS. CF foi influenciado por X2, F de 29,10 e r2 de 0,8534. Maltodextrina: O teor de FOS foi influenciado por X1, F de 13, e r2 de 0,7222. CF foi influenciado por X2, F de 9,70 e r2 0,6599. Amido pré-gelatinizado: O modelo linear não descreveu os dados experimentais para o teor de FOS. A superfície de resposta do teor de CF em função de X1 e X2 apresentou uma tendência ao aumento no teor de CF com a diminuição da concentração do adjuvante e o aumento do fluxo de alimentação. A umidade inferior a 5% em todos os extratos indicaram que a configuração das variáveis do equipamento foi ajustada corretamente. O rendimento foi afetado por limitações da técnica à extratos ricos em açúcares de baixo peso molecular, variação entre 10 a 55%, cujos menores resultados foram encontrados para os extratos secos com amido. As imagens da microestrutura dos extratos secos com aerosil resultaram em partículas esféricas com diâmetro entre 0,5 e 1,0μm, mantendo o aspecto de pó fino e solto. Os extratos secos com maltodextrina e amido prégelatinizado apresentaram tendência à aglomeração.

Direct sun drying is one of the oldest methods of food preservation. A drying method that utilizes solar energy while minimizing negative aspects of sun drying is a solar dryer. However, research about the quality characteristics of fruits and vegetables dried using a solar dryer compared to a traditional dryer is lacking. To measure this, apple, tomato and carrot slices, and grape halves and whole peas were prepared and dried using either a solar or FA dehydrator (FA), Consumer liking was measured using two sensory panels that asked panelists 9-point hedonic questions between like products. Quality differences were analyzed using a TA.XT2 texture analyzer. Color was measured using a Hunterlab colorimeter. There were no significant differences in consumer liking (p<0.05) between drying methods for any fruits and vegetables with regards to overall acceptability. Grapes, tomatoes and carrots all had significant differences in consumer liking with regards to appearance, which correlates well with observed differences in a* values. Consumers liked the aroma of solar-dried peas significantly more. The texture of FA grapes was liked significantly more than their solar counterparts, which likely contributed to consumers significantly ranking the FA grapes higher than their solar counterparts when asked to rank which one they prefer.

The growing world population's quest for healthy foods with functional characteristics has leveraged a number of studies with this theme and led industry to adapt to the demands of consumers. Within the functional foods group is blueberry, which contains bioactive compounds in significant amounts. The objective of the present study was the microencapsulation of anthocyanic compounds extracted from the blueberry by the spray dryer method, to test the use of maltodextrin DE20 and to hydrate in different concentrations as encapsulating agents and to verify the stability of the anthocyanin compound and the simulated gastrointestinal conditions. The extract of blueberry was obtained in aqueous solution containing 1% of citric acid and submitted to analyzes of total monomeric anthocyanins, total phenolic compounds and antioxidant activity by the ORAC method. For the microencapsulation process the spray dryer method with different inlet temperatures of 120, 140 and 160 ° C and as encapsulating agent maltodextrin DE20 and hi-meize were used in different concentrations totaling four treatments, where P containing 18% maltodextrin DE20 Was considered to be the standard solution, T1 containing 14% maltodextrin DE20 and 4% hi-m 2, T2 11% maltodextrin DE 20 and 7% hyme, and the formulation T3 where it contained 9% maltodextrin DE20 and 9% hi-meize. The microparticles were analyzed for the determination of total monomeric anthocyanins, total phenolic compounds and antioxidant activity by ORAC method, encapsulation efficiency, particle size, moisture content and water activity, dissolution, color analysis, storage stability study and Analysis of resistance of anthocyanin compounds to simulated gastrointestinal conditions. For analysis of the extract were found values of 1.08 mg / g of fruit for total monomeric anthocyanins, 6.88 mg GAE / d of fruit for total phenolic compounds and 46.85 μm Trolox / g of fruit for antioxidant activity by the ORAC method. In general, a good encapsulation efficiency of the desired compounds can be observed, these values being 74.40 to 85.22%, as well as the obtained particle sizes ranging from 12.80 to 20.70μm. The moisture and water activity presented values from 4.87 to 6.39% and 0.16 to 0.27, respectively. The anthocyanic compounds suffered losses over the course of 20 days in all treatments and temperatures tested, however the T3 formulation microcapsule at 140 ° C showed a better retention and protection of the desired compounds along the days of analysis, as well as greater resistance to conditions Gastrointestinal compared to the free extract, showing effective protection and improved delivery of the compounds of interest. Based on the treatments and temperatures tested it can be concluded that the microcapsules were effective in the protection and improved delivery of anthocyanin compounds. / A crescente busca por parte da população mundial por alimentos saudáveis e que apresentem características funcionais tem alavancado uma série de estudos com esta temática e levado à indústria a se adaptar as exigências dos consumidores. Dentro do grupo dos alimentos funcionais está o mirtilo, que contém compostos bioativos em quantidades significativas. O objetivo do presente estudo foi a microencapsulação de compostos antociânicos extraídos do mirtilo pelo método de spray dryer, testar a utilização de maltodextrina DE20 e hi-meize em diferentes concentrações como agentes encapsulantes e verificar a estabilidade do composto antociânicos e frente as condições gastrointestinais simuladas. O extrato de mirtilo foi obtido em solução aquosa contendo 1% de ácido cítrico e submetido a análises de antocianinas monoméricas totais, compostos fenólicos totais e atividade antioxidante pelo método ORAC. Para o processo de microencapsulação foi utilizado o método de spray dryer com diferentes temperaturas de entrada 120, 140 e 160°C e como agente encapsulante maltodextrina DE20 e hi-meize, em diferentes concentrações totalizando quatro tratamentos, onde P contendo 18% de maltodextrina DE20 foi considerado solução padrão, T1 contendo 14% de maltodextrina DE20 e 4% hi-meize, T2 11% de maltodextrina DE20 e 7% de hi-meize, e a formulação T3 onde continha 9% de maltodextrina DE20 e 9% hi-meize. As micropartículas foram analisadas quanto à determinação de antocianinas monoméricas totais, compostos fenólicos totais e atividade antioxidante pelo método ORAC, eficiência de encapsulação, tamanho de partícula, teor de umidade e atividade de água, dissolução, análise de cor, estudo da estabilidade ao armazenamento e análise de resistência dos compostos antociânicos a condições gastrointestinais simuladas. Para análise do extrato foram encontrados valores de 1,08mg/g de fruto para antocianinas monoméricas totais, 6,88 mg GAE/d de fruto para compostos fenólicos totais e 46,85μm Trolox/g de fruto para atividade antioxidante pelo método de ORAC. Em geral pode-se observar uma boa eficiência de encapsulação dos compostos desejados sendo estes valores de 74,40 a 85,22%, assim como os tamanhos das partículas obtidas que foram entre 12,80 a 20,70μm. A umidade e atividade de água apresentaram valores de 4,87 a 6,39% e 0,16 a 0,27 respectivamente. Os compostos antociânicos sofreram perdas ao longo dos 20 dias em todos os tratamentos e temperaturas testadas, entretanto a microcápsula de formulação T3 a 140°C apresentou uma melhor retenção e proteção dos compostos desejados ao longo dos dias de análise, assim como maior resistência a condições gastrointestinais simuladas quando comparadas ao extrato livre, mostrando-se efetiva na proteção e entrega melhorada dos compostos de interesse. Baseado nos tratamentos e temperaturas testados pode-se concluir que as microcápsulas foram efetivas na proteção e entrega melhorada dos compostos antociânicos.

O presente trabalho tem por objetivo principal apresentar a avaliação térmica, energética e financeira para um sistema de aquecimento de ar de um secador solar híbrido de produtos agroalimentícios, o qual utiliza como fonte de energia a energia solar e uma fonte de energia auxiliar. Dois tipos de fonte de energia auxiliar são utilizados, uma fonte utiliza biomassa como combustível e a outra utiliza energia elétrica. O sistema é composto por um coletor solar térmico, tipo placa plana de exposição indireta, uma fonte de energia auxiliar. O software TRNSYS é utilizado como ferramenta para executar as simulações, tendo como meta alcançar a temperatura do ar de 70°C na entrada da câmara de secagem. Os resultados são apresentados em função das temperaturas da placa absorvedora, do ar de saída do coletor solar e do ar de entrada na câmara de secagem e em função da quantidade de energia, por hora, fornecida para o ar de secagem pelo coletor solar (ganho de energia útil) e pela fonte de energia auxiliar. Calcula-se o custo horário da energia considerando a utilização da biomassa e da energia elétrica, resultando no custo da biomassa equivalente a 42,5% do custo da energia elétrica.Embora os custos com insumos sejam mais baratos para a utilização do sistema com biomassa, a implementação desse sistema é mais cara, sendo viável apenas em longo prazo. O retorno do investimento para o sistema com biomassa ocorre no quarto ano, enquanto que o sistema com energia elétrica obtém retorno no primeiro ano. / This work aim to perform thermal, energy and financial analysis for an air heating system of a hybrid solar dryer for agricultural products, which uses as energy source a combination of solar energy and an auxiliary power source. Two types of external auxiliary power source for energy are used, biomass and electric power. The dryer is composed by an indirect flat plate flat plate collector, an external energy source and a drying chamber. The software TRNSYS is used to run the hybrid solar dryer simulations. The simulations goal is for the system to achieve 70°C air temperature at the drying chamber inlet. The results are showed as a function of the absorber flat plate temperature, the solar thermal collector outlet air temperature and the drying chamber inlet air temperature as a function of the energy amount per hour supplied to the drying air by the solar collector (useful energy gain) and by the external auxiliary power source. The energy cost per hour is calculated by assuming each one of the sources, biomass and electric power. It resulted that biomass costs 42.5% of the electrical power total costs. Although the source material costs are cheaper for biomass usage, it implies higher implementation costs, thus requiring long range usage analysis to prove practicable. The biomass system return of investment occurs at the fourth year while at the electrical power system return of investment occurs at the first year.

O presente trabalho tem por objetivo principal apresentar a avaliação térmica, energética e financeira para um sistema de aquecimento de ar de um secador solar híbrido de produtos agroalimentícios, o qual utiliza como fonte de energia a energia solar e uma fonte de energia auxiliar. Dois tipos de fonte de energia auxiliar são utilizados, uma fonte utiliza biomassa como combustível e a outra utiliza energia elétrica. O sistema é composto por um coletor solar térmico, tipo placa plana de exposição indireta, uma fonte de energia auxiliar. O software TRNSYS é utilizado como ferramenta para executar as simulações, tendo como meta alcançar a temperatura do ar de 70°C na entrada da câmara de secagem. Os resultados são apresentados em função das temperaturas da placa absorvedora, do ar de saída do coletor solar e do ar de entrada na câmara de secagem e em função da quantidade de energia, por hora, fornecida para o ar de secagem pelo coletor solar (ganho de energia útil) e pela fonte de energia auxiliar. Calcula-se o custo horário da energia considerando a utilização da biomassa e da energia elétrica, resultando no custo da biomassa equivalente a 42,5% do custo da energia elétrica.Embora os custos com insumos sejam mais baratos para a utilização do sistema com biomassa, a implementação desse sistema é mais cara, sendo viável apenas em longo prazo. O retorno do investimento para o sistema com biomassa ocorre no quarto ano, enquanto que o sistema com energia elétrica obtém retorno no primeiro ano. / This work aim to perform thermal, energy and financial analysis for an air heating system of a hybrid solar dryer for agricultural products, which uses as energy source a combination of solar energy and an auxiliary power source. Two types of external auxiliary power source for energy are used, biomass and electric power. The dryer is composed by an indirect flat plate flat plate collector, an external energy source and a drying chamber. The software TRNSYS is used to run the hybrid solar dryer simulations. The simulations goal is for the system to achieve 70°C air temperature at the drying chamber inlet. The results are showed as a function of the absorber flat plate temperature, the solar thermal collector outlet air temperature and the drying chamber inlet air temperature as a function of the energy amount per hour supplied to the drying air by the solar collector (useful energy gain) and by the external auxiliary power source. The energy cost per hour is calculated by assuming each one of the sources, biomass and electric power. It resulted that biomass costs 42.5% of the electrical power total costs. Although the source material costs are cheaper for biomass usage, it implies higher implementation costs, thus requiring long range usage analysis to prove practicable. The biomass system return of investment occurs at the fourth year while at the electrical power system return of investment occurs at the first year.

O Brasil é um grande produtor e consumidor de café. A bebida é a segunda mais consumida no país. O café solúvel é uma alternativa para o consumo diário visto que dispensa todo aparato de preparo da bebida, sendo necessária apenas água quente. O tamanho de partícula seca está diretamente ligado à densidade aparente do produto. Foram realizados testes de secagem de extrato de café em spray-dryer com atomização por disco rotativo e fluxo co-corrente variando-se a temperatura do ar de entrada (140 - 170 °C) e rotação do disco atomizador (27000 - 33000 rpm). A análise de tamanho de partícula mostrou tendência de partículas maiores quanto menor a temperatura de secagem (26 - 36 µm). Notou-se a influência tanto da temperatura quanto da rotação do disco atomizador na análise da atividade de água. A densidade aparente não se mostrou significativamente alterada pelos parâmetros estudados nos experimentos. / Brazil is a big producer and consumer of coffee. The drink is the second most consumed in the country. Instant coffee is an alternative for daily consumption since it dispenses with all the apparatuses for preparing the drink, being necessary only hot water. The dry particle size is directly related to the bulk density of the product. Coffee extract drying tests were made in a co-current flow spray-dryer with atomization by disc with a varying inlet air temperature (140 - 170 °C) and disc velocity (27000 - 33000 rpm). The particle size analysis has shown the tendency for bigger particles to form at lower drying temperatures (26 - 36 µm). The influence of inlet air temperature and the atomizer disc spin velocity were noted in water activity analysis. The bulk density was not significantly modified by the parameters studied in the experiments.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The idea of uniting acerola pulp, tropical product, whey by-product of the dairy industry, led to this experiment to develop a new product with different properties, rich in ascorbic acid, proteins and minerals out. Thus, this study aimed to obtain drink made in containing acerola pulp powder and whey through drying spray-dryer. First, we evaluated the influence of process conditions (temperature:. 115-186  C and air flow rate from 3.57 to 4.43 m3 / min) on the hygroscopicity, degree of caking, moisture, color (L *, a *, b *) solubility, ascorbic acid and total protein powders using an experimental design type central composite (CCRD). The established from the best drying conditions (. 175  C and 3.7 m3 / min), an outline Simplex centroid mixtures for obtaining the best formulation of the powder mix was made containing three components: acerola pulp, whey, maltodextrin. Powders produced were analyzed the following parameters: acidity, pH, soluble solids, humidity, water activity, ascorbic acid, reducing and total sugars, lipids, protein, ash, color parameters (L *, a *, b *) , solubility, hygroscopicity, caking grade and carotenoids. The products produced by the spraying process proved to be of high quality and physical condition and satisfactory physico-chemical, the best formulation was the sample with 50: 25: 25% (m / m) of acerola pulp, whey and maltodextrin, respectively. Next, we assessed the stability of these powders during 75 days of storage laminated packaging and vacuum sealed. It was concluded that the storage kept drinking with good physical and physical-chemical characteristics, as well as ascorbic acid source (1 146.13 mg / 100g) and proteins (0.49% m / m). / A ideia de unir polpa de acerola, produto tropical, com soro lÃcteo subproduto da indÃstria de laticÃnios, conduziu a este experimento a desenvolver um novo produto com propriedades diferenciadas, rico em Ãcido ascÃrbico, proteÃnas e sai minerais. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo a obtenÃÃo de bebida composta em pà contendo polpa de acerola e soro lÃcteo por meio da secagem em spray-dryer. Primeiramente, avaliou-se a influÃncia das condiÃÃes de processo (temperaturas: 115 a 186 ÂC e vazÃo de ar de 3,57 a 4,43 m3 / min.) sobre a higroscopicidade, grau de caking, umidade, cor (L*, a*, b*) solubilidade, Ãcido ascÃrbico e proteÃnas totais dos pÃs atravÃs de um planejamento experimental do tipo composto central rotacional (DCCR). A partir das melhores condiÃÃes de secagem estabelecida (175 ÂC e 3,7 m3 / min.), foi feito um delineamento de misturas Simplex Centroide para obtenÃÃo da melhor formulaÃÃo da mistura em pà contendo trÃs componentes: polpa de acerola, soro de leite e maltodextrina. Os pÃs produzidos foram analisados nos seguintes parÃmetros: acidez titulÃvel, pH, sÃlidos solÃveis, umidade, atividade de Ãgua, Ãcido ascÃrbico, aÃÃcares redutores e totais, lipÃdeos, proteÃnas, cinzas, parÃmetros de cor (L*, a*, b*), solubilidade, higroscopicidade, grau de caking e carotenoides. Os produtos produzidos pelo processo de aspersÃo mostraram-se com qualidade e condiÃÃes fÃsicas e fÃsico-quÃmicos satisfatÃrias, a melhor formulaÃÃo foi da amostra com 50:25:25% (m/m) de polpa de acerola, soro lÃcteo e maltodextrina, respectivamente. Em seguida, avaliou-se a estabilidade destes pÃs, durante 75 dias de armazenamento em embalagem laminada e selada a vÃcuo. Concluiu-se que o armazenamento manteve a bebida com boas caracterÃsticas fÃsicas e fÃsico-quÃmicas, alÃm de fonte de Ãcido ascÃrbico (1 146,13 mg / 100g) e proteÃnas (0,49% m/m).

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia experimental visando à produção de extrato seco padronizado de Bauhinia forficata Link. Um planejamento experimental de três fatores e três níveis tipo Box-Behnken e análise multi-resposta foram empregados na otimização do processo de extração. Dois processos distintos de secagem foram investigados: o processo leito de jorro e a secagem por nebulização (ou spray-drying). O objetivo foi avaliar a viabilidade e desempenho de ambos secadores para a produção de extrato seco. As variáveis estudadas foram a razão percentual entre a vazão mássica da solução extrativa alimentada ao sistema pela capacidade de evaporação, (Ws/Wmáx), a temperatura de entrada do gás de secagem, (Tge), a posição do sistema de atomização no leito de jorro (top spray e bottom spray) e a vazão do gás de secagem utilizada no spray-dryer, (Wg). O desempenho operacional dos secadores foi avaliado principalmente através da produtividade, da eficiência térmica do processo, da taxa de evaporação volumétrica, da razão entre a massa de ar usada/massa de água evaporada e da taxa de recuperação do produto. O produto seco foi caracterizado quanto a distribuição granulométrica, morfologia das partículas, teor de umidade residual, taxa de degradação dos flavonóides (marcadores químicos) e características farmacotécnicas. Os resultados reportados mostram que o leito de jorro apresentou significativa superioridade em todos os parâmetros estudados em relação ao processo spray-dryer, para as configurações e condições operacionais investigadas. Isso permite concluir que o secador de leito de jorro é uma alternativa tecnologicamente viável para a produção de extratos secos de plantas medicinais brasileiras apresentando maior eficiência e produtividade, fornecendo um produto de alta qualidade e valor comercial. / This work presents the development of an experimental methodology aiming to the production of standardized dried extracts of Bauhinia forficata Link. An experimental planning of three factors and three levels type Box-Behnken and multi-response analysis were used in the optimization of the extraction process. Two different drying processes were studied: the spouted bed and the spraydrying processes. The objective was the evaluation of the viability and of the performance of both dryers for the production of dry extract. The investigated parameters were the percentile ratio between the mass feed flow rate of extractive solution to the system by the evaporation capacity of the dryer, (Ws/Wmáx), the inlet temperature of the drying gas, (Tge), the position of the atomization system in the spouted bed (top spray and bottom spray) and the mass flow rate of the drying gas used in the spray-dryer, (Wg). The operational performance of the dryers was evaluated mainly by the productivity, thermal efficiency of the process, rate of volumetric evaporation, ratio between the mass of air used by the mass of evaporated water and by the product recovery rate. The dried product was characterized by the particle size distribution, particles morphology, moisture content, flavonoid degradation rate (chemical marker), and by evaluation of pharmacotechnical properties. The results reported show that the spouted bed process presented a significant superiority in all parameters evaluated relative to the spray-drying process, for the configurations and operational conditions investigated. These results lead to the conclusion that the spouted bed process is an alternative technologically viable for the production of dry extracts of medicinal Brazilian plants, presenting high thermal efficiency and productivity, yielding a product of high quality and commercial value.

Orientadores: Miriam Dupas Hubinger, Kil Jin Park / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-14T08:16:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kurozawa_LouiseEmy_D.pdf: 5914882 bytes, checksum: 7e1a4c293be8f9545ad96ca03041527f (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo o estudo dos processos de hidrólise enzimática e secagem por spray dryer para obtenção de hidrolisado proteico de peito de frango em pó. Este foi realizado em três etapas. Na primeira fase, fez-se um estudo da cinética e a seleção da melhor condição de hidrólise enzimática de peito de frango, utilizando a enzima comercial AlcalaseÒ 2.4L. Um delineamento composto central rotacional (DCCR), totalizando 17 ensaios, foi realizado com o intuito de avaliar o efeito das variáveis: temperatura (43 a 77°C), razão enzima:substrato (0,8 a 4,2% p/p) e pH (7,16 a 8,84) na cinética de hidrólise enzimática de peito de frango e nas respostas: grau de hidrólise (GH) e recuperação de proteína (RP). A hidrólise enzimática foi otimizada de modo a obter maiores valores de GH e RP, sendo que a condição escolhida foi: 52,5°C, 4,2% p/p e pH de 8,0, na qual o hidrolisado apresentou um GH de 31% e uma RP de 91%. Na condição otimizada do processo, foi realizada a caracterização do hidrolisado proteico em termos de composição química, perfil eletroforético e composição total de aminoácidos. Na segunda etapa do projeto, foi avaliado o efeito da concentração (0 a 30%, p/p) e do tipo de agente carreador (maltodextrina 10DE e goma arábica) nas características físico-químicas, de sorção de água e na temperatura de transição vítrea Tg do hidrolisado proteico de frango em pó. Os experimentos para obtenção do produto em pó foram conduzidos em um atomizador de bancada que operou com um fluxo de ar comprimido de 0,6 m3/h, vazão volumétrica do ar de secagem de 19 m3/h, temperatura do ar de 180°C e vazão mássica na alimentação de 0,2 kg/h. A adição de diferentes agentes carreadores e em diferentes concentrações resultou em produtos com características distintas quanto à umidade, densidade, tamanho de partícula e morfologia. A Tg do hidrolisado proteico em pó aumentou com a concentração de agente carreador, melhorando a estabilidade do produto. Na etapa final, a influência das condições operacionais do spray dryer sobre o desempenho do equipamento e sobre as propriedades físico-químicas e a atividade antioxidante do produto em pó foi avaliada através de um delineamento composto central rotacional. As variáveis independentes foram temperatura do ar de entrada (120 a 200°C) e vazão mássica da alimentação (0,1 a 0,38 kg/h). O desempenho operacional do spray dryer foi avaliado através do rendimento, temperatura do ar de saída, eficiência térmica do processo e produtividade, obtidos através de um balanço de massa e de energia no secador. As propriedades físico-químicas do produto em pó foram caracterizadas quanto à umidade, teor de proteína, diâmetro médio das partículas, densidade volumétrica e morfologia / Abstract: The present work had as aim to study the processes of enzymatic hydrolysis and spray drying to obtain a protein hydrolysate of chicken breast meat powder. This work was divided into three sections. In the first part, enzymatic kinetics and selection of the best condition of enzymatic hydrolysis, using the commercial enzyme AlcalaseÒ 2.4L, were evaluated. A central composite rotatable design (CCRD) with three variables was used to estimate the influence of the independent variables: temperature (43 to 77°C), enzyme: substrate ratio (0.8 to 4.2% w/w) and pH (7.16 to 8.84) on the kinetics reaction and on the responses: degree of hydrolysis (DH) and protein recovery (PR). Using response surface methodology, the enzymatic hydrolysis was optimized to obtain the maximum DH and PR. The optimum conditions determined were the following: 52.5°C, 4.2% (w/w) enzyme:substrate ratio and a pH value of 8.0. Under these conditions a degree of hydrolysis of 31% and protein recovery of 91% were obtained. A characterization of the protein hydrolysate obtained using the optimized process conditions was carried out, evaluating the chemical composition, electrophoretic profile and amino acid composition. In the second part of this work, the effect of concentration (0 to 30% w/w) and type of carrier agent (maltodextrin 10DE and gum Arabic) on the physico-chemical properties, water sorption and glass transition temperature of spray dried chicken breast protein hydrolysate. The spray drying process was performed using a laboratory spray dryer. The equipment was operated with air compressed volumetric flow rate of 0.6 m3/h, air volumetric flow rate of 19 m3/h, inlet air temperature of 180°C and feed flow rate of 0.2 kg/h. The following properties: moisture content, bulk density, particle distribution and mean diameter; and the morphology, were affected by the addition of maltodextrin or gum Arabic. With respect to powder stability, the glass transition temperature increased with increasing carrier agent concentration. And the last part of the work, the influence of operational conditions of spray dryer on the equipment performance, physico-chemical properties and antioxidant activity of spray dried protein hydrolysate was evaluated by a central composite rotatable design. The independent variables were inlet air temperature (120 to 200°C) and feed flow rate (0.1 to 0.38 Tkg/h). The spray dryer performance was analyzed by process yield, outlet air temperature, thermal efficiency and dryer productivity, obtained by mass and heat transfer. The physicochemical properties of powders were characterized in respect to moisture and protein content, particle distribution and mean diameter, bulk density and morphology / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2014-12-22T20:30:07Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jordana Nunes de Sousa - 2014.pdf: 2730306 bytes, checksum: 3529cda6d9291d1b7887c15186b6b530 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-12-23T10:06:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jordana Nunes de Sousa - 2014.pdf: 2730306 bytes, checksum: 3529cda6d9291d1b7887c15186b6b530 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-23T10:06:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jordana Nunes de Sousa - 2014.pdf: 2730306 bytes, checksum: 3529cda6d9291d1b7887c15186b6b530 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / The present work aimed to obtain extracts from the barks of Stryphnodendron adstringens (Mart) Coville (Fabaceae) and evaluating of biological activities in vitro, from them. Chapter 1 using pharmacopoeial and not pharmacopoeial methods; barks, powder and liquid extract of S. adstringens were characterized and then a HPLC method was developed and validated to idenfication of epigallocatechin gallate (EGCG) at extracts. In Chapter 2, described the cytotoxic activity of the dry extract of S. adstringens, obtained by atomization, and the EGCG standard against L929 fibroblast cells by the method of neutral red. EGCG at 200 µg/mL reduced, p ≤ 0.05, the cell viability of L929 fibroblasts to 47.70%, such as the dried extract of S. adstringens at 225 mg/mL. Chapter 3 presented the obtainment of dry extracts of S. adstringens by atomization. The influence of the proportion of adjuvant drying, the drying air temperature and flow rate of the drying air on total phenols, EGCG, tannins, total antioxidant activity and efficiency of the drying process were evaluated, the significant results (p≤0.05) were obtained by ANOVA and represented by response surface methodology. The increase in the adjuvant drying was not significantly favorable to efficiency of the drying process. Increasing the temperature of the drying air had a quadratic behavior negative to total phenols and positive to total tannins. The increasing of flow air drying showed linear and quadratic behavior. negative to total antioxidant activity. The efficiency of the drying process was not influenced by any variable. The dried extracts were analyzed for their content of volatile, water activity and the morphologies of the particles were observed by scanning electron microscopy. In Chapter 4 we describe the optimization of extraction of total phenols, tannins and epigallocatechin gallate powders of barks of S. adstringens ultrasonic using Box- planning Benhken 33. The use and validation of the desirability global statistical showed that the proportion of ratio drug solvent 4mg/mL, time extraction 30 min and the 65 % (v/v) hydroalcoholic solution are ideal to simultaneous extraction of these metabolites. The results indicate that the extracts were obtained and standardized quality, and have potential to be investigated their biological and/or insertion activities in herbal formulations / O presente trabalho teve como objetivos obter extratos a partir das cascas de Stryphnodendron adstringens (Mart) Coville (Fabaceae) e a avaliar as atividades biológicas, in vitro dos mesmos. No capítulo 1, por meio de metodologias farmacopéicas e não farmacopéicas, as cascas, o pó e o extrato líquido de S. adstringens foram caracterizados, em seguida, um método foi desenvolvido e validado por CLAE, para idenficar o galato de epigalocatequina (GEGC) nos extratos. No capítulo 2 está descrito a atividade citotóxica do extrato seco de S. adstringens, obtido por spray dryer, e do padrão de GEGC ante células de fibroblasto L929, pelo método de vermelho neutro. Na concentração de 200 μg/mL o GEGC reduziu significativamente, p≤0,05, a viabilidade celular dos fibroblastos L929 à 47,70%, assim como o extrato seco de S. adstringens nas concentrações de 225 μg/mL. No capítulo 3 está apresentada a obtenção de extratos secos de S. adstringens por atomização. Foram avaliadas a influência da proporção do adjuvante de secagem, da temperatura do ar de secagem e da vazão do ar de secagem sobre os fenóis totais, GEGC, taninos totais, atividade antioxidante total e rendimento do processo de secagem sobre os extratos secos obtidos, os resultados significativos (p≤0,05) foram obtidos por ANOVA e representados pela metodologia de superfície de resposta. O aumento do adjuvante de secagem não foi significativamente favorável apenas para o rendimento do processo de secagem. O aumento da temperatura do ar de secagem apresentou um comportamento quadrático negativo para fenóis e positivo para os taninos totais. O aumento da vazão do ar de secagem apresentou comportamento linear e quadrático negativo para a atividade antioxidante total e o rendimento do processo de secagem não sofreu influência de nenhuma variável. Os extratos secos foram caracterizados quanto aos seus teores de voláteis, atividade de água e as morfologias das partículas foram observadas por microscopia eletrônica de varredura. No capítulo 4, está descrita a otimização de extração de fenóis totais, taninos totais e galato de epigalocatequina dos pós das cascas de S. adstringens em banho ultrassônico, utilizando um planejamento BoxBenhken 33. A aplicação e validação da função estatística desejabilidade global demonstrou que a proporção de droga/solvente de 4mg/mL, o tempo de 30 min e a solução hidroalcoólica de 65% (v/v) são ideais para a extração simultânea destes metabólitos. Os resultados permitem concluir que os extratos foram obtidos e padronizados com qualidade, e que os mesmo apresentam potencial para investigação de suas atividades biológicas e/ou posterior inserção em formulações fitoterápicas.