Thesis (M.Sc.)(Chemistry)--University of Pretoria, 2005. / Title from opening screen (viewed March 27, 2006). Summaries in English and Afrikaans. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2006. / Vita. Includes bibliographical references.

Thesis (M.S.)--Duquesne University, 2009. / Title from document title page. Abstract included in electronic submission form. Includes bibliographical references (p. 82-90) and index.

Thesis submitted in fulfillment of the requirements for the degree Master of Technology: Chemical Engineering In the Faculty of Engineering At the CAPE PENINSULA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 2013 / A number of foods, pharmaceutical and industrial products are formulated as emulsions. The immiscibility of oil and water makes emulsions thermodynamically unstable, thus requiring emulsifiers. Natural and synthetic substances have been used as emulsifiers with preference for the former for safety, cost and availability purposes. Bambara groundnut (BGN) is an important source of nutrient in many African communities. Similar to soybean, flaxseed, and other leguminous products, the important blend of high protein and carbohydrate composition of BGN makes it a potential candidate as an emulsifier where, it can serve additional nutritional role in such emulsions. No literature evidence exists to support any earlier study on the potential emulsifying property of BGN. It is therefore of interest to investigate the potential of BGN flour (BGNF) and starch (BGNS) in stabilizing oil-in-water emulsions. The current study aimed to investigate the emulsifying properties of Bambara groundnut flour and starch. A batch of BGN was milled to produce the BGNF. BGNS was extracted from the BGNF. Emulsions were prepared using a wide range of flour-oil-water and starch-oil-water composition as generated through computational modelling. Emulsions were physically observed for stability, and then subjected to various stability studies using the Turbiscan® (which gives kinetic information on the process leading to phase separation; and allows for the detection of two kinds of destabilisation phenomena (particle migration): creaming and sedimentation) and optical microscope (which helps to detect particle size variation or aggregation in order to measure coalescence and/or flocculation). The most stable emulsions (one BGNF-stabilized and the other BGNS-stabilzed) were determined and subjected to same stability studies in the presence of varying physicochemical and physic-mechanical environmental conditions: effects of homogenization speed (9,000 – 21,000 rpm), pH (2 - 10), the presence of salt (2 – 10% w/v NaCl) and vinegar (2 – 10% v/v). Results were expressed in terms of relative stability (using creaming/sedimentation rate) and absolute oil droplet growth (coalescence and flocculation). The emulsifier-oil compositions (emulsifier and water make 100 mL gelatinized mixture before the addition of oil) that gave the most stable emulsions were 9 g BGNF-39 g oil and 5 g BGNS-30 g oil. The two emulsions had only 15% and 30% growth in oil droplet diameter respectively by day 5, compared to over 3000% in the unstable ones. The emulsions were generally observed physically to be stable till day 5 with minimal creaming. Emulsions prepared with BGNS were physically observed to have increasing viscosity with time. There was microbial growth on the emulsions after 3 days. This might have been encouraged because of the rich nutritional composition of BGN. The stability of the emulsions increased significantly (p < 0.05) with the speed of homogenization (up to 15, 000 rpm beyond which the difference in stability was not significant). Compared to control (pH 7), emulsion stability decreased significantly (p < 0.05) with decreasing (up to 16% instability by Day-5 at pH 2) and increasing pH (10% instability at pH 10) with corresponding increase in droplet size. Emulsion stability increased significantly (p < 0.05) with increasing NaCl concentration (35% instability at 2% NaCl compared to 18% instability at 10% NaCl). Stability however decreased sharply with increasing concentration of vinegar (55% instability at 10% vinegar compared to 19% instability at 2% vinegar). The BGNF-stabilized emulsions were more stable (ordinarily and in the presence of the additives) than the BGNS-stabilized ones. Instability values in the BGNS emulsions, in most cases, double those for BGNF. Emulsions were successfully stabilized with BGNF and BGNS. The emulsions were optimal when prepared at a homogenization speed of 15,000 rpm and at neutral pH. The higher the concentration of salt, the more stable the emulsions. Increasing concentration of vinegar however, destabilized the emulsions.

Resumo: Neste trabalho estudou-se a influência de pré-tratamentos químicos, com emulsões a base de óleo e lecitina de soja e carbonato de potássio, sobre a cinética de secagem da uva Rubi. A secagem foi conduzida em um secador de leito fixo, à temperatura fixa de 60ºC, velocidade de ar de 0,9 m/s e umidade relativa do ar de secagem do ambiente na faixa de 18 a 20 %. A umidade inicial das amostras de uva Rubi variou entre 81 a 84% (base seca) e o conteúdo de sólidos solúveis ficou em torno de 11o Brix. O objetivo deste trabalho foi estudar um pré-tratamento alternativo a base de lecitina e óleo de soja na cinética de secagem da uva Rubi, otimizando as concentrações dessas substâncias de modo a minimizar o tempo de secagem. Foram calculados os coeficientes de difusividade aparente a partir do ajuste dos dados experimentais de secagem pela solução analítica da 2a Lei de Fick para uma esfera. A desconsideração do encolhimento da fruta levou ao péssimo ajuste dos dados pela 2a Lei de Fick. As curvas de secagem foram ajustadas pelo modelo de Page. A avaliação deste modelo foi feita pelo cálculo do R2 (> 0,99) e do RMS (< 30%). Este ajuste representou satisfatoriamente os dados experimentais às curvas. A cinética de secagem foi avaliada pela análise estatística dos efeitos das condições do pré-tratamento químico - tempo de imersão da uva e concentração de lecitina, carbonato de potássio e óleo de soja nas emulsões - sobre o parâmetro K do modelo de Page. Observou-se que o tempo de imersão e suas interações com as concentrações dos componentes em estudo não foram significativos no nível de 5%. Quando todos os componentes são empregados nas máximas e mínimas concentrações testadas, mesmo para o mínimo tempo de imersão (3 minutos), há um aumento no valor do parâmetro K, o qual está diretamente ligado... Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The influence of pretreatments of emulsions of lecithin, soya oil and potassium carbonate on drying kinetic of grape Rubi was studied in this work. The drying was carried out in a fixed bed dryer, at 60ºC, air velocity of 0,9 m/s and relative humidity of drying air in range from 18 to 20%. The initial moisture varied from 81 to 84% and soluble solids content was 11º Brix. The objective was to study an alternative pretreatment with lecithin, soya oil and potassium carbonate, optimizing the concentration of these substances with the aim of decrease the drying time. The apparent diffusion coefficients were calculated by the adjustment of the experimental data of drying by the analytical solution of the second Fick's Law for a spherical geometry. The fruit shrinkage wasn't taken in consideration. These carried out the bad adjustment of data by the second Fick's Law. The drying curves were adjustment by Page's model. The evaluation was goodness fit was shown through the analysis of the coefficient of determination (R2 > 0,99) and RMS (< 30%). This adjustment was good. The drying kinetics was valued through the statistical analysis of chemical pretreatment effects - dipping time of grape and concentration of lecithin, potassium carbonate and soya oil - on the parameter k of Page's model. It was checked that dipping time and their interactions with the concentrations of the components in study were not significant in the level of 5%. When all components are spent in maximum and minimum concentration tested, even for the minimum dipping time (3 minutes), there is an increase in value of parameter K, which is straight into to the drying rate and reduction of drying time. The equilibrium moisture used in the calculation of adimensional for drying curves was obtained by isotherms data of Rubi grape without... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Javier Telis Romero / Coorientador: Vânia Regina Nicoletti Telis / Banca: José Roberto Dalalíbera Finzer / Banca: José Antônio Gomes Vieira / Mestre

Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-05T21:42:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_AnaLuizaMattos_D.pdf: 3362536 bytes, checksum: 58d82bf888ded45f62114695be4bbf6e (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A utilização de diversos biopolímeros é uma prática comum nas indústrias de alimentos, especialmente em produtos lácticos, embutidos e a base de soja. O objetivo geral deste trabalho foi estudar as interações entre proteínas e polissacarídeos em sistemas contendo, ou não, co-soluto, em solução aquosa (pH 7,0) ou géis acidificados. Dentre as proteínas e os polissacarídeos utilizados na indústria de alimentos, foram estudados mais profundamente a goma xantana, o caseinato de sódio e o isolado protéico de soja (tanto em solução quanto em géis). Os polissacarídeos jataí (LBG), gelana, Na-alginato e k-carragena foram estudados apenas em soluções. As interações entre os componentes foram estudadas 1) por microscopias confocal, de força atômica e de contraste de fases e rheo-SALS (¿small angle light scattering¿); 2) por reologia a baixas e altas deformações, em cisalhamento ou compressão; 3) por análises químicas para determinar o tipo de força das interações. Os estudos sobre as propriedades físicas de soluções puras de biopolímeros mostraram que soluções de proteína seguem um comportamento Newtoniano, enquanto que os polissacarídeos apresentam comportamento Newtoniano a baixa concentração e pseudoplástico com o aumento desta. O tratamento térmico de soluções de xantana bem como a adição de sacarose reduziram a elasticidade da solução, sendo que a adição de sacarose afetou as propriedades reológicas apenas de soluções anisotrópicas ou bifásicas (anisotropia e isotropia simultâneas). Um novo modelo baseado na equação de BST (Blatz, Sharda, Tschoegl, 1974) foi proposto para predizer um maior número de propriedades mecânicas dos géis biopoliméricos tendo sido observado um bom ajuste dos dados. Quanto mais lenta a acidificação promovida por GDL, mais interconectada e forte foi a rede protéica em géis puros de Na-caseinato e SPI. O aumento da tensão e deformação de ruptura de géis formados com GDL foi obtida pelo aumento da concentração de proteína em géis puros de SPI, pela adição de xantana ou pela redução do conteúdo de proteína em géis contendo xantana. Por outro lado, a adição de xantana enfraqueceu os géis térmicos de SPI, provavelmente devido a ligação deste polissacarídeo com a sub-unidade b-7S. Em soluções aquosas pH 7,0, a k-carragena foi mais compatível com o Na-caseinato e com SPI do que o Na-alginato. No entanto, os resultados de ¿rheo-SALS¿ e CLSM mostraram que misturas de caseinato e alginato apresentaram maior capacidade de formar emulsões do tipo água-água do que sistemas com carragena. Além disto, o sistema com SPI e Na-alginato também formou emulsão, mas com a fase dispersa de proteína gelificada. Misturas com gelana apresentaram-se homogêneas devido a baixa tensão interfacial do sistema. Palavras-chave: proteína, polissacarídeo, interação, gel, emulsão, biopolímero, solução, reologia, separação de fases, CLSM, ¿rheo-SALS¿ / Abstract: Biopolymers are widely used in dairy products, canned foods, bakery products, salad dressings, beverages, sauces, soups and other processed foodstuffs to improve textural characteristics, flavour and shelf life. The aim of the present Ph.D. thesis was to study the protein-polysaccharide interactions in aqueous systems (pH 7.0) or acidified gels. It was studied seven different biopolymers used in the food industry, being two proteins and five polysaccharides. Soy protein isolate (SPI), Na-caseinate and xanthan were studied in aqueous solutions and gels systems, while locust bean gum (LBG), gellan, Na-alginate and k-carrageenan were studied only in aqueous solutions. The protein-polysaccharide interactions were evaluated as following: 1) microstructures ¿ by using confocal (CLSM), atomic force and phase contrast microscopes and rheo-SALS (small angle light scattering); 2) macrostructures, evaluated trough small- and large-strain rheology under shear or compression; 3) chemical analysis - in order to determine the kind of interaction forces that maintained the gels structure. The results on the physical properties of pure biopolymers solutions revealed that the proteins showed Newtonian behaviour, while the polysaccharides showed either Newtonian or non-Newtonian behaviour depending on its type and solution concentration. The annealing temperature of xanthan solutions and the addition of sucrose caused a reduction on the solution elasticity. It was observed that sucrose affected the rheological properties over all frequency range studied for initially anisotropic or biphasic xanthan solutions. It was proposed a new model based on BST (Blatz, Sharda, Tschoegl, 1974) equation to predict a great number of mechanical properties, which revealed a very good fit to the data. The slower the acidification by GDL (glucone-delta-lactone) it was observed a more interconnected and harder network in Na caseinate and SPI pure gels. The increase of the breaking stress or strain was obtained by increasing the SPI concentration in pure gels, by adding xanthan or by increasing the protein concentration in gels made with xanthan. In another hand, the addtion of xanthan let to weaker heat-induced SPI gels, which was attributed to the electrostatic interactions between xanthan and the b-7S subunit of SPI. In mixed protein-polysaccharide solutions, the results indicated that k-carrageenan was more compatible with both soy protein and Nacaseinate than alginate. However, the Na-caseinate ¿ Na-alginate mixture showed a greater capacity to form water-in-water emulsions than Na-caseinate - carrageenan system as observed by rheo-SALS and CLSM. In addition, the system with SPI and Na-alginate also formed emulsions but with a gelified protein dispersed phase. The interfacial tension of systems containing gellan was very low resulting in homogeneous mixtures. Keywords: proteins, polysaccharides, interaction, gel, emulsion, biopolymer solution, rheology, phase separation, CLSM, rheo-SALS / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Celso Aparecido Bertran / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-15T06:28:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sperl_Andre_M.pdf: 9852829 bytes, checksum: eb971c769176d86c8d4dd5564c6ed768 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nas últimas décadas as normas de emissões de poluentes vêem tornando-se cada vez mais exigentes, assim como a competição acirrada de produtos, implicando em desenvolvimento de tecnologias para melhoria das emissões de poluentes, que atendam as rígidas normas de emissões de poluentes que estão por vir, como Euro V e Euro VI, porém, com sistemas de uma complexidade e custo que atendam a realidade de mercado. Dentro deste escopo, neste trabalho, foram ensaiados seis diferentes tipos de combustível foram estudados: Diesel Comum Metropolitano, Diesel Euro IV, Diesel Comum Metropolitano apenas com surfactante sem água, e três outras formulações de emulsões chamadas 1, A e B respectivamente, porém com o mesmo conteúdo de água em massa - 22% - no entanto com surfactantes diferentes e patenteados com o objetivo de melhorar a densidade e viscosidade para funcionamento em motor de combustão interna ciclo Diesel. Os resultados de emissões foram obtidos com uma única estratégia de calibração inalterada utilizando o ciclo estacionário de 13 pontos conforme NBR15634 (2008), em um motor de alta rotação 3.0L, o qual possui calibração que atende os requisitos Euro III Heavy Duty. As emissões de NOx e Material Particulado pesado foram reduzidas em relação ao Diesel convencional em 22% e 42%, respectivamente utilizando a emulsão B, enquanto o consumo de específico de combustível aumentou em média 8%. Baseado nestes resultados, alguns mecanismos de redução de emissões de NOx e material particulado são propostos, e estes, podem ser os responsáveis pela redução de poluentes observadas com a utilização destas emulsões de água em óleo Diesel como combustíveis. / Abstract: In the last decades the emission of pollutants are becoming more stringent, also the fierce competition of products, resulting in development of technologies to improve emissions of pollutants that meets the fore coming stringent pollutant emission standards, as Euro V and Euro VI, but with systems of complexity and cost that match market reality. In this work six different kinds of fuels were studied: Diesel Standard Metropolitano, Diesel Euro IV, Diesel Standard Metropolitano only with surfactant without water, and three other formulations of emulsions called 1, A and B respectively, but with the same water content by weight - 22% - but with different patented surfactants, these ones with the aim of improving the density and viscosity for operation in internal combustion Diesel engines. The emission results were obtained with a single dataset strategy unchanged using the stationary cycle for 13 points as NBR15634 (2008) standard requirements in a high-speed engine 3.0L, which dataset meets the requirements of Euro III Heavy Duty emission standard. The NOx and particulate matter emissions were reduced compared to conventional Diesel by 22% and 42% respectively using emulsion B, while the best specific fuel consumption increased on average 8%. Based on these results, some mechanisms for reducing emissions of NOx and particulate matter are proposed, which may be responsible for the reduction of pollutants observed with the use of these emulsions as fuels. / Mestrado / Motores / Mestre em Engenharia Automobilistica

A cinética plasmática de uma emulsão lipídica, que se liga aos receptores de LDL, foi estudada em 23 pacientes com Doença Arterial Coronariana (DAC) e em 16 indivíduos sadios (não apresentaram lesões obstrutivas, nem irregularidades, após serem submetidos à cineangiocoronariografia). Foram selecionados 39 participantes, sendo 30 do sexo masculino e 9 do sexo feminino, na faixa etária de 30 a 84 anos, com índice de Massa Corpórea (IMC) entre 21 e 41 ( kg/m2 ) , divididos em 2 grupos: DAC e Sadio. Após jejum de 12 horas, foram coletadas amostras de sangue total para determinação dos níveis séricos de lipídios e apolipoproteínas. A seguir foram injetadas, endovenosamente, emulsões com marcação radioativa, constituídas por lípides puros (40 mg), trioleína (TG) 1 mg, oleato de colesterol (CE) 20 mg, colesterol (CL) 0,5 mg e os isótopos radioativos 14C-oleato de colesterol e 3H-colesterol. 3H-colesterol. A cada participante foi administrado um volume da emulsão, correspondente à atividade de 37 kBq para o isótopo 14C e de 74 kBq para o isótopo 3H. Amostras de sangue foram colhidas nos intervalos 0,08 , 1, 4, 10 e 24 h , após a aplicação da emulsão. O colesterol-éster e o colesterol livre foram isolados e tiveram suas radioatividades medidas em cintilador. As taxas fracionais de remoção do 14C-oleato de colesterol e do 3H-colesterol livre, foram estimadas por análise compartimental, com auxílio de um programa computacional. Observou-se que: - não há diferença entre os dois grupos, em relação à idade, porcentagem de indivíduos do sexo masculino e feminino e o IMC. Pacientes do grupo DAC apresentam níveis de HDL-colesterol (p=0,0005) e de apolipoproteína A 1 ( p=0,009), reduzidos em relação aos indivíduos do grupo Sadio. As taxas fracionais de remoção do 14C-oleato de colesterol não diferiram entre os grupos DAC e Sadio (0,107&#177; 0,026 horas -1VS 0,064&#177; 0,009 horas -1, p=ns ). A taxa fracional de remoção do 3H-colesterol livre foi maior no grupo DAC do que no Sadio (0,152&#177;0,014 horas -10,096&#177; 0,019 horas-1, p=0,032). A taxa fracional de remoção do 3H-colesterol livre correlacionou-se diretamente com os níveis plasmáticos de triglicérides (r=0,37, p=0,002) e inversamente com os de HDL-C(r=-0,47, p=0,002) e LDL-C (r= -0,35, p = -0,03). Não houve diferença significativas entre os perfis lipídicos e de apolipoproteínas dos pacientes do grupo DAC e os dos indivíduos do grupo Sadio / The plasma kinetics of a lipidic emulsion that binds to LDL receptors was studied in patients with coronary artery disease (CAD) and in control subjects without CAD as documented by coronary angiography. CAD group consistent in 23 subjects (20 male and 3 of female sex , 37-70 year 21-37 body mass index), whereas the healthy control group had 16 subjects (10 male,30-84 aged, 21-41 body mass index). The emulsion was prepared by ultrassonic irradiation of a lipid mixture in aqueous buffer and purified by a two-step ultracentrifugation procedure. The emulsion composition was lipids (40 mg), triglycerides (1 mg), cholestero! (0,5 mg), cholesterol oleate( 20 mg) and was labeled with C14 and 3H . The emulsion vvas injected intravenously into the subjects after a 12 h fast and plasma samples were colected at 0.08, 1, 4, 10 and 24 hour time periods after the injection for determination of the plasma decaying curves of the radioactive lipids. \\/\\lith this purpose, the plasma samp!es were lipid extracted and the lipids were separated by thin-Iayer chromatography. Radioactivity was counted in a liquid scintillation solution. The plasma Fractional Clearance Rate (FC R, in h -1 ) was estimated from the decaying curves by the method of minimum squares, with the aid of a computational software. The two study groups did not differ regarding age, sex, and BMI. The CAD group had smaller plasma HDL cholesterol and apolipoprotein (apo) A1 values, but LDL and VLDL cholesterol as well as apo B, were similar between the two groups. 14C-cholesteryl ester FCR-of the CAD group was not different from the controls (CAD: and Healthy:,p). However, 3H-cholesteroi FCR was greater in the CAD group than in the controls (0,152 &#177;0,014 h -1 vs 0,096&#177; 0,019 h -1 ,p=0,032 ). 3H cholesterol FCR was positively correlated with triglyceride plasma concentration ( r=0,37, p=0,002) and negatively correlated with HDL (r= -0,47, p=0,002) and LDL (r= -0,35, p=0,03). Therefore, the emulsion particles were similarly removed from the circulation in both CAD and healthy groups. Disturbances of cholesterol esterification and removaI from the plasma of free-cholesterol are related with presence od CAD.

Orientadores: Rosiane Lopes da Cunha, Fernanda Yumi Ushikubo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T20:14:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_DaviRochaBernardesde_M.pdf: 18877035 bytes, checksum: 1668d21b0c81ea31f26e9d7c85a25644 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A emulsificação em dispositivos microfluídicos destaca-se pela sua capacidade em gerar gotas de maneira individual em um processo totalmente controlado. Através dele, é possível a obtenção de emulsões com coeficientes de variação de tamanho de gotas inferiores a 5%. Soluções de glicerol (fluidos Newtonianos) com concentrações variando entre 10 e 75% (m/m) foram utilizadas como fase dispersa para obtenção de emulsões água em óleo em microcanais planares com junções do tipo T e Y. Como fase contínua foi utilizado óleo de soja contendo 5% (m/m) de emulsificante PGPR. Como condições de processo, quatro diferentes razões entre as vazões das fases contínua e dispersa foram avaliadas. Paralelamente, quatro soluções de goma xantana (fluidos não-Newtonianos) com concentrações variando de 0,05 a 0,50% (m/m) foram avaliadas como fase dispersa num microcanal com junção em Y, e submetidas às mesmas condições das soluções de glicerol. Em todos os sistemas avaliados, a razão entre as fases foi o fator de maior influência no tamanho das gotas formadas. Em relação aos fluidos Newtonianos, a emulsificação no canal em T se mostrou menos sensível às propriedades físicas dos fluidos, enquanto na geometria em Y, notou-se, através do cálculo dos números adimensionais de Weber e Capilar, grande influência da tensão interfacial sobre o tamanho das gotas formadas, superando a ação das forças viscosas. Em relação aos fluidos não-Newtonianos, foi observada grande diferença no processo de formação das gotas e nas características da emulsão. Gotas com elevada polidispersão foram obtidas, em especial nas soluções mais concentradas e nas maiores razões entre as vazões das fases. Esse fato se deu devido à formação das gotas ter ocorrido longe da junção dos canais, através da formação de um jato de fase dispersa. Esse jato foi intensificado nas soluções de goma xantana de maior concentração e nas condições de maiores velocidades da fase contínua. Ensaios reológicos extensionais confirmaram que, de fato, a viscosidade elongacional da solução de goma xantana aumenta com a concentração e também com a taxa de deformação elongacional, o que explicaria a formação do jato. Na solução de menor concentração de goma xantana foi possível a obtenção de gotas altamente monodispersas, embora tenha ocorrido a formação do jato no rompimento das gotas, estando essa solução numa região de transição do regime de jateamento para o regime de gotejamento. Dessa forma, pode-se verificar que no regime de gotejamento, típico dos fluídos Newtonianos, a monodispersão é uma característica bem definida. No caso do uso de fluídos viscoelásticos na fase dispersa, a obtenção de gotas monodispersas é um desafio, devido ao efeito da elevada viscosidade elongacional. Assim, torna-se necessária a avaliação de condições de processo e geometria de canal mais adequadas a esta situação de forma a diminuir a polidispersidade desses sistemas / Abstract: Emulsification in microfluidic devices is distinguished by its ability to generate droplets in a controlled and individual way, in which it is possible to obtain emulsions with polydispersity lower than 5%. Glycerol solutions (Newtonian fluids) at concentrations ranging from 10 to 75% (w/w) were used as dispersed phase in order to obtain water in oil emulsions, using Y - and T - junction microchannels. As continuous phase, soybean oil containing 5% (w/w) of emulsifier PRPG was used. Four different ratios of the flow rates of continuous and dispersed phases were evaluated in both microfluidic devices. Similarly, four xanthan gum solutions (non-Newtonian fluids) with concentrations ranging from 0,05 to 0,50% were evaluated as dispersed phase in a Y ¿ junction microchannel. In all systems, the ratio of the flow rates of the phases was the most influential factor in the size of the droplets. Regarding Newtonian fluids, the T ¿ junction microchannel was less sensitive to the fluids physical properties, while in Y ¿ junction geometry it was noted that the interfacial tensions played the main role in droplet size, overcoming the viscous forces. Regarding the non-Newtonian fluids, a large difference in the droplet generation was observed. Droplets with high polydispersity were obtained, especially in the most concentrated xanthan gum solution, when high shear forces were applied. This fact may have occurred due to the formation of a jet of the dispersed phase, from which droplets were detached without any control. This jet was intensified in xanthan solutions of higher concentration and under high velocities of the dispersed phase. Indeed, extensional rheology confirmed that the elongational viscosity of xanthan gum solution increases with concentration and also with the rate of elongational deformation, which would explain the formation of the jet. In the solution at lower concentration of xanthan, it was possible to obtain highly monodisperse droplets, although the droplets detachment still occurred in the jetting regime. This solution is herefore in a transition region between jetting and dripping regime. Thus, it was verified that the dripping regime, typical of Newtonian fluids, the monodispersity is a well-defined characteristic. On the other hand, when using viscoelastic fluids as dispersed phase, obtaining monodispersed droplets is still a challenge, due to the effect of high elongational viscosity of this fluids. In this way, it becomes necessary evaluate new process conditions and microchannel geometries in order to reach emulsions with low polydispersity / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Chiu Chih Ming / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-25T00:03:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_ValeriadaSilva_M.pdf: 3049907 bytes, checksum: 1109df7b1b40d3d3bafcc40093d87208 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O óleo de palma (PO) destaca-se por ser uma matéria-prima com grande potencial de aplicação em diversos produtos. Porém, quando aplicado de maneira isolada, apresenta cristalização lenta, gerando problemas para a indústria de alimentos. A fim de acelerar a cristalização utilizam-se compostos que podem, além de contribuir para a redução do período de indução, atuar como agentes estruturantes, atual foco em desenvolvimento na área de óleos e gorduras. Este estudo tem por objetivos avaliar o efeito da adição de óleo de palma totalmente hidrogenado - hardfat de palma (HP) e lecitina de soja desengordura (SL) como agentes estruturantes em óleo de palma, em misturas de óleo de palma com oleína palma e respectivas emulsões A/O. Os parâmetros avaliados foram a cinética de cristalização, o perfil de sólidos, consistência das gorduras puras e emulsionadas, a estabilidade das emulsões e a microestrutura. A incorporação de HP ao óleo de palma refinado e em misturas do óleo de palma com oleína de palma induziu mudanças significativas no comportamento de cristalização tanto nas gorduras como nas emulsões, quando comparado à adição de SL. Foi possível verificar que o comportamento de cristalização de gorduras puras e emulsionadas é diferente, a presença de água no sistema retarda o inicio da cristalização. Algumas emulsões com HP apresentaram-se estáveis após 8 dias de ciclização, mesmo sem o emprego de emulsificante (SL). Os resultados indicam que o HP atua como núcleo preferencial de cristalização e o sinergismo entre a SL e o HP foi evidenciado, ambos atuando positivamente como agentes estruturantes. A SL promoveu interações entre os cristais de gordura, conferindo maior consistência às amostras e características favoráveis quanto ao parâmetro espalhabilidade / Abstract: Palm oil (PO) stands out being a raw material with great potential for application in many products. However, when applied alone, has slow crystallization, causing problems for the food industry. In order to accelerate palm oil crystallization some compounds are they can, besides contributing to the reduction of the induction period, act as structuring agents, this is a current focus on development in the fats and oils area. This study aims to evaluate the adding effect of fully hydrogenated palm oil (palm hardfat - HP) and de-oiled soy lecithin (SL) as structuring agents in palm oil, blends of palm olein and palm oil and their A/O emulsions. We evaluated the kinetics of crystallization, the solid fat content profile (SFC) and consistency of pure and emulsified blends of fats, it was also verified the stability of emulsions and microstructure. The incorporation of HP in refined palm oil and blends with palm olein induce significant changes in crystallization behavior in both fats and emulsions when compared to only SL adding. It can be seen that the crystallization behavior of pure and emulsified was different, the presence of water in the system slows the onset of crystallization. Some emulsions were stable for 8 days after cyclization, even without the use of emulsifier (SL). HP acts as preferential crystallization nuclei and synergism between SL and HP was evidenced, both positively acting as structuring agents. SL promoted interactions between fat crystals, giving greater consistency to the samples and interesting features about the spreadability parameter / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestra em Tecnologia de Alimentos