Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:58:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325596.pdf: 3398990 bytes, checksum: 333d0e853cd8e1b659b6cfccf1025e51 (MD5) Previous issue date: 2014 / A produção de suco de uva no Brasil tem aumentado a cada ano, pois apenas no Rio Grande do Sul, maior estado produtor de uvas e derivados, a produção de suco passou de 126,9 milhões de litros em 2008 para 220 milhões de litros em 2012.Esses números são bastante relevantes, pois a produção mundial de sucos de uva está estimada entre 11 e 12 milhões de hectolitros. Outras regiões brasileiras têm investido na elaboração de sucos de uvas, como a região do Vale Submédio São Francisco (VSF),localizada no Nordeste do Brasil,onde recentemente empresas têm investido na produção de sucos de uva em escala comercial. Este trabalho teve por objetivo caracterizar os sucos das novas variedades brasileiras de uvas plantadas no VSFe avaliar diferentes condições extração do suco no processo industrial utilizado por empresas desta região,em relação a parâmetros clássicos de qualidade, compostos fenólicos, ácidos orgânicos e atividade antioxidante.O processo de extração do suco a quente sem prensagem do bagaço apresentou um alto rendimento de suco sem a necessidade de prensagem da uva. Os tratamentos de maceração exerceram influenciaram significativamente nos parâmetros de processo como rendimento e limpidez do suco, onde a temperatura de 60°C com adição do preparado enzimático a base de pectinase resultaram num incremento de 6,0% no rendimento e na redução da turbidez. O uso do preparado enzimático diminuiu a concentração de catequina e aumentou adeprocianidinas B1 e B2 nos sucos. O aumento da temperatura de maceração de 50 para 60°C foi o fator que mais contribuiu para a maior extração de compostos fenólicos das películas das uvas, principalmente em relação as antocianinas. A combinação da temperatura de 60°C com o uso do preparado enzimáticona dose 3,0 mL 100 kg-1 de uva resultaram numa maior extração de praticamente todos os compostos fenólicos analisados, bem como no aumento da concentração dos ácidos málico e láctico, e diminuição da concentração do ácido acético dos sucos. Foi observada uma significativa concentração de compostos fenólicos associados à atividade antioxidante in vitro nos sucos das novas variedades brasileiras de uvas plantadas nesta região. O uso dos híbridos "BRSVioleta" e "BRS Cora", em mistura com a "Isabel Precoce", aumentaram significativamente a intensidade de cor, a concentração de fenólicos totais e antocianinas totais do suco formulado, principalmente, em relação a fenólicos como catequina e epicatequina galato, ácidos gálico, ácido caféico, rutina, delfinidina e cianidinas, compostos que foram associados à alta atividade antioxidante encontrada nos sucos. O que faz com queo uso destes "cortes" seja uma prática importante na obtenção de sucos com alta concentração de fenólicos associados a atividades biológicas benéficas à saúde dos consumidores.O híbrido "BRS Cora" além de contribuir com o aumento da cor e compostos fenólicos no suco formulado com "Isabel Precoce", também foi responsável pelo aumento da concentração de ácidos tartárico e málico.A cultivar "BRS Magna" apresentou um bom potencial para ser utilizada em formulações de sucos, uma vez que apresentou uma composição fenólica inferior apenas a "BRS Violeta", variedade com a maior quantidade de fenólicos. Os sucos elaborados apresentaram uma alta concentração de trans-resveratrol, com destaque para o suco da"BRS Violeta" com valores semelhantes a vinhos tintos. De maneira geral a atividade antioxidante dos sucos foi alta, e associada, principalmente, aos fenólicos: catequina, procianidinas B1 e B2, ácido caféico, delfinidina 3-glicosideo e cianidinas mono e diglicosídicas. Portanto se conclui que é possível elaborar sucos de uva com as novas cultivares brasileiras plantadas no Nordeste do Brasil,que apresentem boa concentração de compostos bioativos e características próprias originadas da viticultura tropical praticada no Vale do Submédio São Francisco, que se difere das demais regiões tradicionais do mundo.<br> / Abstract : The Brazilian production of grape juice have been incrasing every year, being Rio Grande do Sul the main state producer of grapes and derivations, the production passed through from 126,9 millions of liters in 2008 to 220 millions of liters in 2012.This number is relevant because the world production of grape juices is estimated around 11 and 12 millions of hectoliters. Other Brazilian regions have invested in the production of grape juice, like Sub-middle region of São Francisco?s Valley (SFV), located at the Norteast of Brazil.Recently, factories have invested in the production of grape juices in comercial large-scale at the region.In this context, this study aimed to characterize the juices of the new Brazilian grape varieties planted in SFV and evaluate different juice extraction conditions in the industrial process used by companies in this region, compared to classic quality parameters, phenolic compounds, organic acids and antioxidant activity. The process used by the companies presented a high juice without the need for pressing grapes. The maceration treatments have any significant influence on process parameters such as yield and clarity of juice where the temperature of 60°C with the addition of the enzyme preparation based pectinase resulted in a 6.0% increase in yield and reduction of turbidity. The use of the enzyme decreased amounts of catechins and increased procyanidins of B1 and B2. Increasing the temperature of maceration of 50 to 60°C was the main cause of the extraction of phenolic compounds from the skins of the grapes, especially the anthocyanins.The combination of 60° C with the use of the enzyme preparation in a dose of 3.0 mL per 100 kg of grapes resulted in better extraction of phenolic compounds evaluated, as well as increased the concentration of malic and lactic acids, and decreased the concentration of acetic acid in the juices.With a base on the results obtained could be observed significant concentration of phenolic compounds associated with the antioxidant activity in vitro on the studied juices. The use of blends between varieties "BRS Violeta" and "BRS Cora", with the variety "Isabel Precoce", increased significantly the intensity of color as well as the total phenolic concentration and total anthocyanins in the finished juice, especially in relation to phenolic catechin, epicatechin gallate, gallic acid, caffeic acid, rutin, delphinidin end cyanidins, compounds that were associated with high antioxidant activity found on juices. That makes of extreme importance the use of these blends in order to elaborate juices with great concentrations of phenolics associated to biological activities which are beneficial to consumers health. The variety "BRS Cora" not only contributed with the increase of color and phenolic compounds in juice "Isabel Precoce", but also was responsible for the increment in the concentration of organic acids as tartaric and malic. The variety "BRS Violeta" was responsible for the greatest increment of phenolics in the juice "Isabel Precoce", as well the variety "BRS Magna" showed a good potential to be used in commercial blends, since it presented a little less phenolic concentration compared to the juice "BRS Violeta".The juices elaborated showed a representative concentration of trans-resveratrol, remarking the juice "BRS Violeta" with values similar to red wines. In a general point of view, the antioxidant activity of juices were high, and were associated, essentially, to the phenolics: catechin, procyanidin B2, caffeic acid, delphinidin 3-glucoside and cyanidins mono and diglucoside. Due to this, it can be concluded that is possible to elaborate grape juices with new Brazilian varieties planted in the Northeast region of Brazil, which have good quantity of bioactive compounds and own original characteristics from the tropical viticulture practiced in the Sub-middle São Francisco's Valley, that differs with any other traditional regions of the world.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:10:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328264.pdf: 3189883 bytes, checksum: d0f429287ea18a49f22c32ed0f6b4ea0 (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho teve como objetivo a caracterização e o aproveitamento do soro de tofu, visando à aplicação de compostos bioativos oriundos da soja, resultando em um concentrado com maiores teores de isoflavonas e oligossacarídeos e, que possa ser aplicado na elaboração de uma bebida láctea. Inicialmente avaliaram-se os processos de crioconcentração(CF) em sistema de filme descendente e nanofiltração (NF) para recuperação e concentração das isoflavonas, presentes no soro de tofu. A quantificação de isoflavonas foi realizada nos concentrados obtidos em ambos os processos, além do permeado da NF e do gelo remanescente da CF. Além disso, realizou-se um estudo do potencial antioxidante do soro de tofu concentrado através da crioconcentração em blocos e da NF. A atividade antioxidante foi avaliada pelos métodos FRAP (baseado na capacidade de redução do ferro) e ABTS+ (habilidade dos antioxidantes em capturar o cátion radical ABTS+). Posteriormente, o soro de tofu concentrado por NF foi aplicado na elaboração des bebidas lácteas fermentadas, denominadas como Bebida 1 (10 % de soro de tofu concentrado + 90 % de leite) e Bebida 2 (20 % de soro de tofu concentrado + 80 % de leite), além do controle (apenas leite). As bebidas foram avaliadas quanto à contagem total de bactérias ácido-láticas, propriedades físico-químicas, cor, índice de sinerese, propriedades reológicas e quantificação dos compostos bioativos, tais como isoflavonas e oligossacarídeos. A partir dos resultados obtidos, pôde-se observar que ambos os processos de CF em sistema de filme descendente e NF resultaram na concentração das isoflavonas. Com relação à atividade antioxidante, observou-se que seus valores foram significativamente mais elevados nos concentrados obtidos do que no soro de tofu inicial, sendo correlacionados positivamente com o teor de isoflavonas. A utilização do soro de tofu concentrado por NF na elaboração de bebida láctea fermentada não interferiu na sobrevivência das bactérias ácido-láticas, cujas contagens foram maiores que 8 log UFC mL-1 ao longo dos 30 dias de armazenamento das bebidas. Observou-se que a adição de maior quantidade de soro de tofu concentrado na bebida 2 promoveu redução do teor de sólidos totais e proteínas em comparação ao controle. Todas as amostras apresentaram perfil similiar quanto ao comportamento do pH, acidez e índice de sinerese ao longo do tempo de armazenamento. Tanto o controle quanto as bebidas lácteas fermentadas adicionadas do soro de tofu concentrado apresentaram coloração amarelo-esverdeada. Além disso, as bebidas bem como controle apresentaram comportamento reológico de fluidopseudoplástico com propriedades tixotrópicas. Na bebida 2, observou-se a manutenção das isoflavonas totais ao longo do tempo de armazenamento da bebida, enquanto na bebida 1 ocorreu uma pequena redução nesses teores. Os oligossacarídeos avaliados na bebida 2 apresentaram uma redução na sua concentração ao longo do tempo de armazenamento. Dessa forma, os resultados obtidos neste trabalho sugerem que o soro de tofu concentrado pelo processo de nanofiltração pode ser utilizado para obtenção de uma bebida láctea fermentada com atividade biológica especial, conferidas pelas isoflavonas e oligossacarídeos da soja.<br> / Abstract : This study aimed at the characterization and use of tofu whey, for the application of bioactive compounds derived from soybeans, resulting in a concentrate with higher concentrations of isoflavones and oligosaccharides, and that can be applied in the preparation of a fermented lactic beverage. Primarily it was evaluated the processes of freeze concentration (CF) in falling film system and nanofiltration (NF) for the recovery and concentration of isoflavones, present in the tofu whey. The isoflavone quantification was performed in the concentrates obtained in both processes, besides of the NF permeate and the remaining ice of freeze concentration. Furthermore, it was carried out a study of the antioxidant potential of tofu whey concentrated by block freeze concentration and NF. The antioxidant activity was evaluated by FRAP (based on the ability of iron reduction) and ABTS + (ability of antioxidants to capture the radical cation ABTS+) methods . Posteriorly, the tofu whey concentrated by NF was applied in the preparation des functional fermented milk beverages, denominated as beverage 1 (10 % concentrate tofu whey + 90 % milk ) and beverage 2 (20 % concentrate tofu whey + 80 % milk), and control (only milk). The beverages were evaluated for total count of lactic acid bacteria, physicochemical properties, color, syneresis index, rheological properties and quantification of functional compounds, isoflavones and oligosaccharides. From the results obtained, it was observed that both falling-film freeze concentration and NF processes resulted in the concentration of isoflavones. With respect to the antioxidant activity, it was found that the values were significantly higher in the concentrate tofu whey than initial tofu whey, being positively correlated with the isoflavones . The use of tofu whey concentrated by NF in the preparation of fermented lactic beverages did not affect the survival of lactic acid bacteria, whose counts were higher than 8 log CFU mL-1 over the 30 days of storage of beverages. It was observed that the addition of a larger amount of concentrate tofu whey in beverage 2 produced a greater reduction in total solids and protein compared to the control. All samples showed similiar profile as the behavior of pH, acidity and syneresis index throughout the storage time. Both control and fermented lactic beverages with concentrate tofu whey showed greenish-yellow. Moreover, the beverages and control presented rheological behavior of pseudoplastic fluid with thixotropic properties. In the beverage 2 it was observed the maintenance of the total isoflavones over time storage, the beverage 1 as a slight decrease in these levels. The oligosaccharidesevaluated in the beverage 2 presented a decrease in their concentration throughout the storage time. Thus, the results obtained in this study suggest that the tofu whey concentrated by nanofiltration process can be used to obtain a fermented lactic beverage with functional properties conferred by the isoflavones and oligosaccharides soy of soybean.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:12:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331658.pdf: 1305612 bytes, checksum: 4ed507183871218ee65cd1b47c8fcb06 (MD5) Previous issue date: 2014 / A chia (Salvia hispanica) é uma planta cultivada nas Américas do Sul e Central, cuja semente é fonte de antioxidantes naturais e ácidos graxos essenciais. O presente estudo avaliou a obtenção de extratos de torta de chia, subproduto proveniente da extração do óleo de chia. Foram aplicadas as técnicas a baixa pressão como extração em Soxhlet (SOX), ultrassom (US) e maceração (MAC) utilizando etanol (EtOH), hexano (Hex) e acetato de etila (EtOAc) como solventes, a fim de comparar com o processo de extração supercrítica (ESC). As operações de ESC foram realizadas com pressões de 150 bar a 300 bar e temperaturas de 40 °C e 50 °C empregando o CO2 como solvente. Também foi realizada a aplicação de EtOH e EtOAc como cossolventes no processo de ESC em concentrações de 2,5 até 7,5 %. O processo de extração supercrítica sequencial (ESC-S) foi estudado, o qual possui duas etapas de extração, com uma despressurização rápida do sistema entre a primeira e a segunda etapa. A construção da curva cinética e modelagem matemática de processos de ESC e ESC-S foram executadas, além da estimativa de custos de manufatura da instalação de uma unidade industrial de ESC. Todos os extratos obtidos foram submetidos a análises de atividade antioxidante (método ABTS), teor de fenólicos totais (TFT), perfil de ácidos graxos e atividade antimicrobiana. Nas extrações a baixa pressão, os maiores rendimentos foram obtidos utilizando SOX com EtOH (15,4 ± 0,4 %). Nas ESC com CO2 puro, a pressão de 300 bar permitiu alcançar rendimentos de até 10,6 ± 0,2 %, na maior temperatura estudada. A utilização de cossolvente causou aumento no rendimento de extração (11,3 ± 0,1% utilizando EtOH a 7,5%). Os extratos obtidos em extrações a baixa pressão com EtOH e EtOAc obtiveram os melhores valores de TFT e atividade antioxidante. A utilização de cossolvente afetou positivamente os resultados de TFT e atividade antioxidante dos extratos de ESC. O perfil de ácidos graxos dos extratos confirmou altos teores de ácido linoleico e a-linolênico em todos os extratos testados. Extratos obtidos pelas diferentes técnicas mostraram atividade antimicrobiana contra B. cereus. A ESC-S com despressurização rápida teve efeito positivo com relação ao rendimento, onde foi atingido rendimento de 8,7 ± 0,2%, estatisticamente igual ao rendimento obtido em ESC na mesma condição, porém reduzindo o tempo de extração pela metade. A realização da segunda etapa de ESC-S utilizando EtOH 7,5% ocasionou um aumento no TFT dos extratos obtidos. O modelo que melhor se ajustou as curvas experimentais foi o modelo de Martínez et al. (2003). Segundo o modelo de Sovová (1994), para os processos de ESC e primeira etapa de ESC-S, o mecanismo de convecção foi mais representativo. Na segunda etapa de ESC-S o mecanismo de difusão também mostrou representatividade. A ESC-S quando realizada até a etapa de despressurização (ESC-Desp) mostrou ser um processo economicamente viável e lucrativo para aplicação em escala industrial, com valores de extrato competitivos com os valores de mercado, gerando extratos de alta qualidade em um menor tempo de processo.<br> / Abstract : Chia (Salvia hispanica) is a plant cultivated in South and Central America, whose the seed is a source of natural antioxidants and essential fatty acids. The present study evaluated the extracts attainment from chia seed cake, which is a byproduct from chia seed oil extraction process. It were applied low-pressure techniques, like Soxhlet extraction (SOX), ultrasound assisted extraction (US) and maceration (MAC) using ethanol (EtOH), hexane (Hex) and ethyl acetate (EtOAc) and as solvents with the objective of comparing with the high pressure process, performed by supercritical fluid extraction (SFE). SFE were performed at pressures from 150 to 300 bar and temperatures of 40 °C and 50 °C, using CO2 as solvent. It was also performed an application of EtOH and EtOAc as cosolvents on SFE process, using concentrations from 2.5 to 7.5%. A sequential supercritical fluid extraction (S-SFE) process was studied, wich includes two steps of extraction, with a fast depressurization of the system between the first and the second step of extraction. The kinetic extraction curves of SFE and S-SFE processes were built and mathematical models adjusted the experimental data. It were also performed an estimative of manufacturing costs from installing a supercritical fluid extraction industrial unit. All extracts was submitted to antioxidant analysis (ABTS method), total phenolics content (TPC), fatty acids profile and antimicrobial analysis. Among low-pressure extraction, the highest yield was achieved using SOX with EtOH (15.4 ± 0.4 %). Among the SFE assays using pure CO2, the pressure of 300 bar allowed to achieve yields up to 10.6 ± 0.2 %, in the highest tested temperature. The use of a cosolvent caused increase in yield (11.3 ± 0.1% using EtOH 7,5%). Extracts obtained by lowpressure techniques using EtOH and EtOAc showed the best values of TPC and antioxidant activity. The using of a cosolvent affected in a positive way the results of TPC and antioxidant activity of SFE extracts. The fatty acids profile of the extracts confirmed the high content of linoleic and a-linolenic acids in all tested extracts. Extracts obtained by different techniques showed antimicrobial activity against B. cereus. SSFE process with fast depressurization caused a positive effect in yield, achieving a yield of 8.7 ± 0.2%, statiscally equal to the yield obtained by SFE using the same condition, but reducing the extraction time by half. The performance of the S-SFE second step using EtOH 7.5% caused an increase in the TPC of the obtained extracts. Martínez et al (2003) was the model which best-adjusted experimental data. According to Sovová s model (1994), in S-SFE first step and SFE processes, the convection mechanism was more representative. In the S-SFE second step, the diffusion mechanism showed to be representative. S-SFE process, when realized until the depressurization step (SFE-Desp), showed to be an economically viable and profitable process on an industrial scale application, with values of extract competitive with market values, generating high quality extracts in a shorter process time.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:31:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327935.pdf: 1940017 bytes, checksum: bbb29462df0edcb169174a663d9e69f4 (MD5) Previous issue date: 2014 / A carne de frango é suscetível à deterioração bacteriana, à perda por evaporação, ao aparecimento de odores desagradáveis e descoloração. As bactérias ácido lácticas (BAL) fazem parte da microflora natural e correspondem à principal população deteriorante de produtos cárneos embalados a vácuo e em atmosfera modificada (ATM) e seu crescimento é um dos parâmetros que define o final da vida útil desses produtos. A temperatura é o fator ambiental mais importante que afeta o crescimento de BAL. Sendo assim, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a vida útil, através de análise microbiológica de BAL, de filés de frango embalados a vácuo e sob ATM, refrigerados e armazenados sob condições isotérmicas e não isotérmicas. A comparação das duas tecnologias de embalagem baseou-se no crescimento das BAL e a modelagem matemática foi utilizada como uma ferramenta para avaliação dos parâmetros de crescimento das BAL e para a determinação da vida útil do produto estudado. Primeiramente, observou-se que a vida útil dos filés de frango embalados sob ATM (70 % de CO2 e 30 % de N2) e sob vácuo, armazenados a temperatura de 4 °C, é similar à observada sob ar atmosférico (controle), sendo que armazenados sob ATM, à temperatura de 12 °C, a vida útil foi ligeiramente superior ao vácuo e ao controle. Posteriormente, comparou-se as embalagens sob ATM (50 % de CO2 e 50 % de N2) e sob vácuo, que foram armazenadas em condições isotérmicas em cinco diferentes temperaturas (1, 4, 8, 12 e 20 °C). Os modelos de Gompertz modificado, Baranyi e Roberts e Logístico foram ajustados aos dados experimentais para obtenção dos parâmetros de crescimento: A - aumento logarítmico da população (ln UFC/g), µ - velocidade específica máxima de crescimento (dia-1) e ? - duração da fase lag (dia) e vida útil (dia). O desempenho dos modelos primários para descrever as curvas de crescimento foi avaliado através do erro médio quadrático (MSE), fator Bias, fator exatidão e coeficiente de determinação (R2). Observou-se um bom ajuste dos modelos aos dados experimentais, principalmente dos modelos de Gompertz modificado e de Baranyi e Roberts, sendo este último ligeiramente superior. Foram comparados modelos secundários para selecionar aquele modelo que melhor descreveu a influência da temperatura sobre os parâmetros de crescimento estudados. Verificou-se que a temperatura exerce uma forte influência sobre os parâmetros microbiológicos de crescimento e o modelo exponencial foi o modelo que melhor descreveu a influência da temperatura na vida útil dos filés de frango resfriado, em todos os tratamentos, podendo ser utilizado paraestimar a vida útil de filés de frango embalados sob ATM e vácuo, dentro da faixa da temperatura estudada. Com base nos modelos secundários selecionados, os modelos de Baranyi e Roberts e Gompertz modificado foram utilizados para prever o crescimento de BAL em condições de armazenamento não isotérmico, em temperaturas variáveis na faixa de 4 a 12 °C. Foi observado através dos resultados que o modelo que melhor descreveu o crescimento das BAL em vácuo e ATM foi o de Baranyi e Roberts, por fornecer melhores resultados nos índices estatísticos. A vida útil dos filés de frango foi de aproximadamente 6 e 4 dias para o tratamento não isotérmico sob ATM e vácuo, respectivamente. Este estudo evidenciou que a embalagem sob ATM (50 % de CO2 e 50 % de N2) foi a que levou ao aumento da vida útil de filés de frango resfriado, em relação ao controle em ar e embalagens a vácuo e que os modelo não isotérmicos obtidos podem ser utilizados para predizer a vida útil destes produtos sob vácuo e ATM, dentro da faixa de temperatura estudada.<br> / Abstract : Chicken meat is susceptible to bacterial spoilage, water loss by evaporation, discoloration and unpleasant odors. Lactic acid bacteria (LAB) are part of the natural microflora and correspond to the main deteriorating population of meat products packaged in vacuum and modified atmosphere (MAP) and its growth is one of the parameters that defines the end of the shelf life of these products. Temperature is the most important environmental factor affecting the growth of LAB. Thus, the aim of this study was to evaluate the shelf life through microbiological analysis of LAB, of chicken fillets vacuum packed and under MAP, chilled and stored under isothermal and non-isothermal conditions. The study compares two packaging technologies based on the growth of LAB. Mathematical modeling was used as a tool for evaluation of the growth parameters of LAB and to determine the product shelf life. First, it was observed that the shelf life of chicken fillets packaged in MAP (70% CO2 and 30% N2) under vacuum and stored at 4 °C, is similar to that found in air (control) , and for the samples under MAP stored in the temperature of 12 °C, the shelf life was slightly higher than the control and vacuum. Subsequently, we compared the packaging under MAP (50% CO2 and 50% N2) and under vacuum, which were stored under isothermal conditions at five different temperatures (1, 4, 8, 12 and 20 °C). Mathematical models of modified Gompertz, Baranyi and Roberts and Logistics were fitted to experimental data to obtain the growth parameters: A - logarithmic increase in population (ln CFU/g), µ - maximum specific growth rate (day-1) and ? - length of the lag phase (day) and shelf life (day). The performance of primary models to describe the growth curves was evaluated using the mean squared error (MSE), bias factor, accuracy factor and coefficient of determination (R2). A good fit of the models to experimental data was observed, especially the models modified Gompertz and Baranyi and Roberts, the latter being slightly higher. Secondary models were compared to select the one which best described the influence of temperature on the growth parameters studied. It was found that temperature has a strong influence on the microbiological growth parameters and the exponential model was best to describe the influence of temperature on the shelf life of cold chicken fillets in all treatments and can be used to estimate shelf life of chicken fillets packed under vacuum and MAP, within the temperature range studied. Based on the selected secondary models Baranyi and Roberts and modified Gompertz were used to predict the growth of LAB on a non-isothermal storage at varying temperatures in the range from 4 to 12 °C. It was observed from the results that the model that best described the growth of LAB in vacuum and MAP was the Baranyi and Roberts, providing better results in the statistical indices. The shelf life of the chicken fillets for the non-isothermal storage was approximately 6 and 4 days under MAP and vacuum treatment respectively. This study showed that storage under MAP (50% CO2 and 50% N2) was the one that led to increased shelf life of cold chicken fillets compared to the control in air and vacuum packaging and the non-isothermal models obtained can be used to predict the shelf life of these products under vacuum and MAP, within the temperature range studied.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:37:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332116.pdf: 1878405 bytes, checksum: 6c6995d471eabdc9b45a7a4ce36cb851 (MD5) Previous issue date: 2014 / Dados de equilíbrio líquido-líquido são fundamentais para predizer o comportamento de misturas. Com a inserção de combustíveis alternativos no mercado, como o biodiesel, estudos de equilíbrio nessa área têm aumentado, possibilitando melhorias na produção e purificação do mesmo. Recentes estudos apresentam dados de equilíbrio para sistemas contendo glicerina pura, porém pouco se conhece sobre sistemas contendo glicerina bruta. O objetivo do presente estudo foi determinar dados de equilíbrio líquido-líquido em sistema multicomponente utilizando glicerina bruta e ésteres provenientes da reação de transesterificação por rota metílica, além de metanol, a fim de verificar a influência da glicerina bruta no equilíbrio do sistema. Os ensaios foram realizados em células de vidro encamisadas de 80 e 50 mL nas temperaturas de 30, 45 e 60 °C. As massas dos componentes adicionados ao sistema foram determinadas através de pontos de mistura, dentro da região bifásica. As fases formadas após o equilíbrio, fase glicerinosa e fase éster, foram analisadas por: método determinado por Cocks e Van Rede (1966) para quantificar o glicerol livre; titulação com Karl Fischer para determinar a quantidade de água presente no sistema proveniente da glicerina bruta; gravimetria para quantificar voláteis (metanol/água), sendo os ésteres quantificados por balanço de massa considerando a diferença das outras análises. Após quantificação das fases formadas, diagramas de equilíbrio foram determinados para os sistemas estudados. A glicerina bruta, além de água, possui muitas impurezas, como sais e ácidos graxos, que influenciam significativamente no equilíbrio dos sistemas estudados. Essa influência pôde ser observada através da consideração de diferentes pontos de misturas e dos desvios do balanço global observados. Como não ocorre a determinação da massa das impurezas contidas no sistema, erros de até 3%, dependendo o ponto de mistura, são consideráveis. Os resultados, em geral, representaram bem um sistema contendo glicerina bruta.<br> / Abstract: Data of liquid-liquid equilibrium are essential for predicting the behavior of mixtures. With the inclusion of alternative fuels on the market, such as biofuel, equilibrium studies in this area have increased, enabling improvements in the production and purification of the same. Recent studies present equilibrium data for systems containing pure glycerin, but little is known about systems containing crude glycerin.The objective of this study was to determine data equilibrium liquidliquid multicomponent system using crude glycerin and esters from the transesterification reaction by methanol route, besides methanol, inorder to determine the influence of crude glycerin in the balance of the system. The tests were conducted in jacketed glass cells 80 and 50 mL at temperatures of 30, 45 and 60° C. The masses of the components added to the system were determined by mixing points within the two phase region. The phases formed after the equilibrium, glycerin phase and ester phase were analyzed: Method determined by Cocks and Van network (1966) to quantify free glycerol; Karl Fischer titration to determine the amount of water present in the system from the crude glycerin; gravimetry to quantify volatiles (methanol/water) and esters mass been quantified by balance considering the difference in the other analyzes. After quantification of the formed phases, equilibrium diagrams were determined for the studied systems. The crude glycerine and water, has many impurities, such as salts and fatty acids, which significantly influence the balance of the systems studied. This influence could be observed considering different points of mixtures and observed deviations from the overall balance. Since there occurs mass determination of impurities contained in the system, errors in up to 3 %, depending on the mixing point are considerable. The results, in general, well represented a system containing crude glycerin.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:01:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328697.pdf: 4252296 bytes, checksum: 011ce46d94b3740ba056f817e19f4d0b (MD5) Previous issue date: 2014 / A aplicação da tecnologia de membranas em sistemas não aquosos ainda não está totalmente estabelecida, embora se reconheça seu potencial de inovações tecnológicas para as indústrias de alimentos, químicas e farmacêuticas. O desenvolvimento desta alternativa tecnológica está vinculado à estabilidade química das membranas, uma vez que a exposição destas a solventes orgânicos e CO2 pode causar alterações físico-químicas e morfológicas nas membranas. Nesse contexto, esta proposta avaliou o uso de membranas comerciais poliméricas submetidas à permeação de solventes não aquosos, caracterizando-as, por meio de diferentes técnicas. Foi avaliado o comportamento e o desempenho dessas membranas na permeação e retenção de diferentes óleos comestíveis. Duas membranas de osmose inversa (OI) (BW30 e ORAK - rejeições de 99,5 e 99 % em NaCl, respectivamente) e duas membranas de nanofiltração (NF) (NF270 ? rejeição de 97 % em MgSO4 e NP030 rejeição de 80-97% em Na2SO4) foram utilizadas. As membranas foram caracterizadas por ângulo de contato a diferentes solventes, espectroscopia de infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (MFA) e espectroscopia de impedância (EI) antes e após os processos de permeação dos solventes. Estudou-se o condicionamento das membranas com distintos solventes (n-hexano, etanol, n-propanol, iso-propanol e butanol) em tempos de 2, 8 12 e 24 h. Após o condicionamento, o fluxo de hexano foi medido e a integridade da membrana foi avaliada. Foram realizados ensaios com CO2 denso, em duas condições subcríticas e duas supercríticas (80 bar e 100 bar/20°C; 100 bar e 200 bar/ 80°C) em sistema estático durante 8 h. O fluxo permeado e o índice de retenção para misturas de óleo vegetais (mamona e macaúba) em hexano e em CO2 sub e supercrítico foram determinados. Todas as membranas testadas apresentaram fluxo de hexano consideravelmente maior, quando comparado ao fluxo de água. O condicionamento com etanol levou a maiores fluxos para o hexano, nas membranas ORAK, NF270 e BW30, enquanto que a membrana NP030 não apresentou aumento de permeabilidade. Os diferentes tempos de condicionamento não apresentaram diferenças significativas (p> 0,05) nos fluxos de hexano. Foi observado um aumento do ângulo de contato, redução da energia livre de superfície e aumento da componente polar após o condicionamento das membranas e permeação com n-hexano, o que evidencia a alteração da hidrofilicidade destas membranas. O mesmo comportamento foi observado após a permeaçãode CO2 denso, sendo este aumento maior em condições supercríticas. Os espectros obtidos por FTIR após a permeação do hexano e do CO2 denso indicaram a redução da transmitância de alguns grupos funcionais, fato que pode indicar um decréscimo na concentração do polímero devido à ocorrência do inchamento e/ou plastificação. As análises de MEV mostraram pequenas alterações na morfologia das membranas, tanto após a exposição a solventes orgânicos, bem como ao CO2 denso. A AFM indicou aumento da rugosidade das membranas, indicando possível lixiviação de material polimérico da camada ativa ou agrupamento de sítios hidrofílicos e hidrofóbicos. A EI indicou redução da condutividade da solução dentro dos poros da membrana, sendo que essa redução foi maior quanto maior o tempo exposição das membranas ao n-hexano e etanol. Em sistema com n-hexano a membrana NP030 apresentou os melhores resultados para a retenção dos óleos analisados, sendo que a retenção do óleo de mamona foi maior (60 %). Em sistema com CO2 denso somente foi possível analisar a permeação das membranas NP030 e ORAK com índice de retenção de 85 e 95 %, respectivamente, para o óleo de macaúba.<br> / Abstract : The employment of membrane technology in non-aqueous systems is not yet well established, although its innovation potential for food, chemical and pharmaceutical industries is already recognized. Development of this alternative is linked with membranes chemical stability, once their exposure to organic solvents and CO2 may cause physico-chemical and morphological changes. In this sense, this proposal evaluates the use of commercial polymeric membranes submitted to non-aqueous solvents permeation, characterizing them towards different techniques. The behaviour and performance of the membranes was evaluated in permeation and retention of different edible oils. Two reverse osmosis (OR) (BW30 e ORAK - rejections of 99.5 and 99 % in NaCl, respectively) and two nanofiltration membranes (NF) (NF270 ? rejection of 97 % in MgSO4 and NP030 rejection of 80-97 % in Na2SO4) were tested. The membranes were characterized by contact angle with different solvents, infrared spectroscopy (FTIR), thermo gravimetrical analysis (TGA), scanning electronic microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and impedance spectroscopy (IS) before and after the permeation with solvents processes. Membrane conditioning with different solvents (n-hexane, ethanol, n-propanol, iso-propanol and butanol) was studied in time-lengths of 2, 8, 12 and 24 h. After conditioning, the n-hexane flux was measured and membrane integrity was evaluated. Assays with dense CO2 were performed in two subcritical and two supercritical conditions (80 bar and 100 bar/20°C; 100 bar and 200 bar/ 80°C) in static system for 8 h. The permeated flux and retention index for vegetal oil (castor beans and macauba) mixtures in n-hexane and in sub and supercritical CO2 were determined. All tested membranes presented n-hexane flux substantially higher when compared to water fluxes. The conditioning in ethanol led to higher fluxes for n-hexane in membranes ORAK, NF270 and BW30, whilst NP030 did not presented increases in permeability. Different conditioning times have not presented significant differences (p> 0.05) on n-hexane fluxes. It was observed increases in contact angles, reduction on free surface energy and increase on the polar component after conditioning and permeation of the membranes with n-hexane, which highlights the changes in membranes hydrophilicity. The same behaviour was observed after permeation with dense CO2, which shows greater increases in supercritical conditions. Obtained FTIR spectra after n-hexane and CO2 permeation indicates the reduction on transmittance of some functional groups, which may indicate a decrease on polymericconcentration due to the occurrence of swelling or plasticization. SEM analysis showed slight changes in membranes morphology, both after organic solvent and dense CO2 exposure. AFM analysis showed increases in membrane roughness indicating possible leaching of polymeric material of the active layer or grouping of hydrophilic and hydrophobic sites. The IS analysis indicates reduction in solutions conductivity within membrane pores, and this reduction was greater for longer time-exposures of the membranes to n-hexane and ethanol. In n-hexane systems, the membrane NP030 presented the best results for the analysed oils retention, with higher retentions related to castor oil (60 %). In dense CO2 systems, it was only possible to analyse the permeation of membranes NP030 and ORAK, with retention indexes of 85 and 95 %, respectively, to macauba oil.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:47:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327887.pdf: 1273262 bytes, checksum: b29af14089a1663495383fad6efccfd6 (MD5) Previous issue date: 2013 / O objetivo do presente trabalho foi caracterizar vinhos elaborados a partir de uvas produzidas de cultivo orgânico, da cultivar Sauvignon Blanc, colhidas em diferentes fases de maturação. O experimento foi desenvolvido em área pertencente à Adega Bianchetti Tedesco Ltda., localizada no Distrito de Irrigação Senador Nilo Coelho, na cidade de Petrolina-PE. As plantas estão instaladas em sistema de condução do tipo latada e irrigadas por gotejamento. As uvas foram acompanhadas durante todo ciclo fenológico e colhidas entre janeiro e fevereiro/2012. Foram vinificadas pelo método tradicional, em cubas de vidro de 9 L cada, feitos em três repetições. As fermentações foram realizadas com a adição de leveduras comerciais, ocorrendo em temperatura controlada e acompanhadas diariamente. Os vinhos foram estabilizados a frio por 30 dias e engarrafados manualmente. Foram analisados após 45 dias de estabilização em garrafas onde se analisou o teor de álcool, pH, acidez total e volátil, SO2 livre e total, densidade, extrato seco, atividade antioxidante total, açucares totais, antocianinas totais, índice de polifenois totais, minerais e perfil aromático. Observou-se que durante a maturação das uvas houve o aumento dos sólidos solúveis, pH e atividade antioxidante e diminuição da acidez. De um modo geral a composição mineral mostrou-se semelhante, com exceção do teor de potássio. Nas análises químicas houve diferenças estatisticamente significativas entre as amostras avaliadas relativas à: acidez total, extrato seco total, índice de polifenois totais e teor de açúcares. Os compostos olfativos variaram estatisticamente entre os tratamentos, com perfis aromáticos diferentes dependendo da época de colheita das uvas. Os resultados obtidos mostram que existe influência das fases de maturação sobre a composição físico-química dos vinhos tropicais orgânicos Sauvignon Blanc elaborados no Vale do São Francisco, sendo que a prática da colheita escalonada permite aumentar a gama de produtos e melhorar a tipicidade dos vinhos tropicais na região.<br> / Abstract : The aim of this study was to characterize wines produced from grapes grown in organic cultivation, cultivar Sauvignon Blanc, harvested at different stages of maturation. The experiment was conducted in an area belonging to the Cellar Bianchetti Tedesco Ltda., Located in the Irrigation District Senator Nilo Coelho, in the city of Petrolina-PE. The plants are located in the conduction system of the type trellis and drip irrigated. The grapes were followed during the entire phenological cycle and harvested between January and fevereiro/2012. Were vinified by the traditional method, in glass tanks each 9L, made in triplicate. The fermentations were carried out with the addition of commercial yeasts occurred in controlled temperature and monitored daily. The wines were cold stabilized for 30 days and bottled by hand. They were analyzed after 45 days of stabilization in bottles where they analyzed the alcohol content, pH, total and volatile acidity, free and total SO2, density, solids, total antioxidant activity, total sugars, total anthocyanins, total polyphenols index , minerals and aromatic profile. It was observed that during the ripening of the grapes was increased soluble solids, pH and antioxidant activity and decreased acidity. Generally the mineral composition was similar, except for potassium. Chemical analyzes were statistically significant differences between the analyzed samples concerning: total acidity, fixed acidity, total solids, total polyphenols index and sugar content. The olfactory compounds varied significantly among the treatments, with different aromatic profiles depending on the time of harvest of the grapes. The results show that there is influence of maturation stages on the physical and chemical composition of organic tropical Sauvignon Blanc wines produced in the São Francisco Valley, and the practice of scaled harvests will increase the product range and improve the typicality of tropical wines in the region.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-05-19T04:04:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333310.pdf: 2571212 bytes, checksum: ec206db5183720c66c0dee0407f362ef (MD5) Previous issue date: 2015 / A crescente demanda por materiais poliméricos livres de resíduos tóxicos, oriunda dos setores médico, farmacêutico e alimentício, bem como os avanços tecnológicos na obtenção de enzimas como as lipases solvente tolerantes e/ou imobilizadas, permitindo sua reutilização tornou possível que, catalisadores biológicos e fluidos pressurizados outrora relegados a segundo plano, tornassem-se atualmente uma das alternativas mais promissoras na área de polímeros biorreabsorvíveis e biodegradáveis. Neste contexto, a policaprolactona (PCL), um polímero biorreabsorvível e biodegradável, bem como o dióxido de carbono supercrítico (scCO2) têm permeado, de forma separada ou conjunta, diversas áreas de interesse acadêmico e industrial, com aplicações nos setores biomédico, farmacêutico, alimentício, e ecológico. Da combinação destas tecnologias aliada à possibilidade de produção em larga escala de polímeros via sistemas contínuos, emerge um vasto território de possibilidades/oportunidades para o setor acadêmico e industrial. Neste contexto, o presente trabalho objetivou o estudo da polimerização enzimática por abertura de anel (e-ROP) da e-caprolactona (e-CL) em fluidos pressurizados pelo uso de um reator contínuo empacotado (PBR) com enzimas imobilizadas (Novozym 435), visando a definição das melhores condições para as reações de polimerização. Para tanto, inicialmente foram realizados experimentos em dióxido de carbono (CO2) de forma a avaliar a influência da pressão de operação (120 e 200 bar), da razão mássica solvente/monômero (S/M = 2:1 e 1:2) e dos diferentes tempos espaciais (t) do substrato dentro do PBR sobre o rendimento das reações (Y), massa molecular numérica média (Mn) e índice de polidispersão (IP). Este estudo também avaliou a produção de policaprolactona para longos tempos de reação com a mesma carga de enzimas, visando determinar a retenção da atividade enzimática por meio da constância nos valores das variáveis de resposta das reções de e-ROP (Y, Mn e IP). Os melhores resultados obtidos a partir destes experimentos iniciais foram de 60,1 % e 53,5 % de conversão monomérica (Y) e de 21700 Da e 35800 Da de massa molecular númerica (Mn) para os experimentos realizados com razão S/M de 2:1 e pressões de 120 e 200 bar respectivamente. No entanto, estes valores de Y e Mn diminuíram rápida e expressivamente com o processamento contínuo dos reagentes devido ao acumulo/adsorção de material polimérico sobre as enzimas. A partir destes resultados optou-se pelo uso de um solvente orgânico (diclorometano-DCM) comocossolvente para reações de polimerização com as melhores condições operacionais obtidas anteriormente. Neste sentido, o uso do DCM como cossolvente nas reações mostrou-se promissor resultando em altos valores de Y (93,3 %) e valores de Mn de cerca de 22500 Da para tempos espaciais de apenas 15 minutos em reações realizadas a 120 bar e razão S/MIX (MIX = 50 % de e-CL + 50 % de DCM). Além disso, os valores de Y permaneceram constantes até 6 t (90 min.), já os valores de Mn foram menos constantes. A partir destes resultados, diversas variáveis foram testadas visando melhorar a eficiência na produção de policaprolactona em sistema contínuo como: quantidade de água no meio reacional, tipo e concentração de cossolvente no meio, uso de ondas ultrassônicas nas reações de e-ROP e uso de n-butano como solvente pressurizado. Neste sentido rendimentos de até 98 % e massas moleculares (Mn) na faixa de 35000 (Da) foram obtidos. Algumas das melhores condições operacionais obtidas a partir destes experimentos foram utilizadas em reações de e-ROP realizadas para até 40 t (10 h de reação) usando a mesma carga de enzimas. Esta etapa resultou em valores de Y de 95,0 % e massas moleculares (Mn) de 20000 (Da), estes valores máximos mantiveram-se constantes por até 10 horas de reação com a mesma carga de enzimas. A partir dos resultados obtidos conclui-se que, tanto o equipamento quanto a metodologia desenvolvida no presente trabalho para a produção de PCL em modo contínuo mostraram-se promissores na busca por polímeros de alto valor agregado.<br> / Abstract: The rising demand for products free of toxic waste coming from the medical sectors, pharmaceutical and food industries, as well as technological advances in obtaining solvent-tolerant lipases and/or immobilized, allowing its reuse and economic feasibility, that made it possible, biological catalysts and fluids pressurized once relegated to the background to become currently one of the most promising in the field of biodegradable polymers. In this context, polycaprolactone (PCL), a biodegradable polymer and bioresorbable, and the scCO2, have permeated separately/together several areas of academic interest and industrial, with applications in the food, pharmaceutical, biomedical and ecological. From of the combination of these technologies coupled with the possibility of large scale production (polymer) from continuous systems, emerges a vast territory of possibilities/opportunities for the academic and industrial sectors. In this context, this work aims to study the enzymatic polymerization of ring opening (e-ROP) of e-caprolactone (e-CL) in pressurized fluids by use of a continuous reactor packed (PBR) with immobilized enzymes (Novozym 435) aimed at defining the best conditions for the polymerization reaction. To this end, experiments were performed in carbon dioxide (CO2) in order to assess the influence of the operating pressure (120 and 200 bar), the mass ratio solvent/monomer (S/M = 2:1 and 1:2) and different space times (t) of the substrate within the PBR on the income of Y reactions, number average molecular weight (Mn) and polydispersity index (PI). This study also evaluated the production of polycaprolactone for long time reactions with the same amount of enzymes, aiming to determine the retention of the enzymatic activity through constancy in the values of response variables of reactions of e-ROP (Y, Mn and IP). The best results obtained from of these initial experiments were of 60,1 (wt%) and 53,5 (wt%) of monomeric conversion (Y) and of 21700 Da and 35800 Da of numeric molecular weight (Mn) to the experiments carried out with the ratio S/M of 2:1 and pressures of 120 and 200 bar respectively. But these values of Y and Mn decreased fast and expressively with the continuous processing of the reagents due to accumulation/adsorption of polymeric material on the enzymes. From these results it was decided to use one organic solvent (dichloromethane-DCM) as cosolvent for polymerization reactions with the best operating conditions previously obtained. In this sense, the use of DCM as a cosolvent in the reactions proved to be promises resultingin high values of Y (93,3 wt%) and values of Mn around of 22500 Da for space times of only 15 minutes in reactions carried out at 120 bar and mass ratio S/MIX (MIX= 50 wt% of e-CL + 50 wt% of DCM). Moreover, the Y values remained constant even after 6 t (90 min.), while the Mn values remained constants less. From these results, several variables were tested aiming to improve the efficiency in the polycaprolactone production in continuous system, as: amount of water in the reaction medium, type and concentration of cosolvent in the medium, the use of ultrasonic waves in the e-ROP reactions and the use of n-butane as pressurized solvent. Some of the best operating conditions obtained from these experiments were used in e-ROP reactions carried out for up to 40 t (10 h reaction time) using the same load of enzymes. This step resulted in values of Y 95,0 (wt%) and molecular weight (Mn) of 20000 (Da) these maximum values remained constant up to 10 hours of reaction with the same load of enzymes. From the results obtained it is concluded that both the equipment and the methodology developed in this work for the production of PCL in continuous mode proved extremely promising in the search for polymers with high added value.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-05-26T04:01:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333582.pdf: 10810088 bytes, checksum: 5db391ba76b5098990ce57369e53c847 (MD5) Previous issue date: 2014 / As tripas plásticas podem ser constituídas por diferentes polímeros que devem atender às necessidades do produto cárneo embutido. É comum encontrar, nos pontos de venda, produtos cárneos embutidos em tripa plástica, como a mortadela, cuja aderência entre o envoltório e a proteína da carne é percebida durante o seu descasque. A tripa plástica caracteriza-se por ser confiável e de alto desempenho, além de proteger os produtos através da combinação da força mecânica, resistência à temperatura e boas propriedades de barreira. O objetivo deste trabalho foi estudar a aderência da proteína de embutidos cárneos em tripas plásticas. Foi utilizado um delineamento experimental com a finalidade de avaliar a influência da camada interna de Poliamida, Polietileno e Poliamida + Surlyn®, e verificar a força de aderência da proteína da carne na tripa e a gramatura da proteína aderida à tripa. Foram realizados testes a partir de um produto com emulsão cárnea padrão e de um outro produto com outra emulsão cárnea apresentando características físico-químicas diferentes da formulação padrão. As tripas plásticas foram caracterizadas através de ensaios de DSC, FTIR, Microscopia, Tensão Superficial e Resistência Mecânica. Verificou-se que a maior força de aderência e a maior gramatura foram encontradas na tripa plástica com Poliamida + Surlyn® na camada interna, independente da formulação da emulsão cárnea, seguida da camada interna de Poliamida e, por último, a de Polietileno. Além disso, observou-se que a tripa plástica com melhor resistência mecânica é a que apresenta Poliamida na camada interna. As análises físico-químicas indicaram que há diferença entre as duas formulações em relação à gordura, proteína e umidade. O comportamento e desempenho das tripas plásticas são significativamente diferentes (p<0,05) entre si com relação à força de aderência e gramatura.<br> / Abstract: Plastic casings may be made of different synthetic polymers that should meet the needs of stuffed meat products. In retail outlets, it is common to find meat products, such as bologna, stuffed in plastic casing, whose adhesion between the wrapping and the meat protein is seen during their peeling. Plastic casing is a reliable, high performance casing that protects products through a combination of mechanical strength, temperature resistance, and good barrier properties. This study aimed to assess stuffed meat protein adherence in plastic casings. In order to evaluate the influence of the inner layer of Polyamide, Polyethylene, and Polyamide + Surlyn®, and examine both meat protein adherence force and protein grammage attached to the casing, an experimental design was used. We performed tests from a product with a standard meat emulsion and from another one with a differently formulated meat emulsion showing different physicochemical characteristics. The plastic casings were characterized using DSC tests, FTIR microscopy, Surface Tension, and Mechanical Resistance. We found the greatest adherence force and the heaviest grammage in casings with Polyamide + Surlyn® in the inner layer, regardless of the meat emulsion recipe, followed by the inner layer of Polyamide, and finally the Polyethylene. Furthermore, we observed that the plastic casings with better mechanical strength are the ones containing Polyamide in the inner layer. The physicochemical analysis indicated that there is a difference between the two formulations in relation to fat, protein, and moisture. Finally, behavior and performance of plastic casings are significantly different (p <0.05) with respect to the adherence force and grammage.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-29T04:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334753.pdf: 2071330 bytes, checksum: 17b0c15dde30e88dc277e568bbe16e4e (MD5) Previous issue date: 2015 / O processo de fabricação de carnes salgadas e desidratadas envolve longas etapas de salga e secagem, resultando em um produto com alta concentração de sal. O objetivo deste trabalho foi estudar alternativas de processos para a elaboração de um produto cárneo salgado com teor de sódio reduzido, através da combinação de diferentes técnicas de salga, secagem e dessalga. Este estudo foi dividido em três etapas. A primeira consistiu na avaliação de diferentes técnicas de salga (úmida e mista) à pressão atmosférica (Patm), com um e três pulsos de vácuo (1PV e 3PV). Em seguida avaliou-se individualmente o efeito da adição do ácido acético (AA), ácido cítrico (AC) e ácido lático (AL) e a substituição de cloreto de sódio por cloreto de potássio na salga úmida. Para a realização do estudo da substituição parcial do NaCl foram utilizadas três formulações de salmoura: (A) 100% NaCl/0% KCl, (B) 75% NaCl/25% KCl e (C) 50% NaCl/50% KCl (com concentração total de sal de 6 mol L-1). A influência das técnicas de salga nos cortes de carne bovina foi avaliada através dos parâmetros: perda de água (WL), perda de massa total (ML), ganho de sal (SG) e atividade de água ( ). Os resultados demonstraram que a aplicação de 1PV e 3PV pode ser utilizada para reduzir os tempos de salga, tanto na salga úmida quanto na mista. No final de seis horas de salga, a aplicação de 1PV e 3PV resultou em um aumento no SG de 3,2 e 9,8% na salga úmida e 3,2 e 24% na salga mista, respectivamente. Os processos de marinação com adição de ácidos orgânicos (AA, AC e AL) não exerceram influência significativa na e no pelas amostras de carne bovina, em relação a salga sem a adição de ácido. As formulações B e C permitem uma redução no teor de sódio nas amostras de aproximadamente 20 e 70%, respectivamente, ao final de seis horas quando comparadas à formulação A. Na segunda etapa do trabalho os cortes de carne bovina salgados foram desidratados por secagem convectiva (SC), secagem a vácuo (SV) e secagem por micro-ondas a vácuo (SMV). A influência dos métodos de secagem na cinética de desidratação foi avaliada através dos parâmetros de umidade, aw e taxas de secagem. Em seguida, as amostras de carne desidratadas pelos diferentes métodos de secagem foram caracterizadas em relação à porosidade acessível, propriedades mecânicas e microscopia eletrônica de varredura. O valor das taxas de secagem obtidas na SMV é em média 60 e 54 vezes maior do que na SC e na SV, respectivamente. No processo de SMV a de 0,7 nas amostras é atingida em aproximadamente 27 minutos, enquanto nos processos de SV são necessárias 32 horas e na SC não foi possivel atingir esse valor de em 40 horas de processo. As amostras submetidas à SV e SMV apresentaram um aumento significativo da porosidade acessível e afastamento dos feixes de fibras verificado através das análises de porosidade e microscopia eletrônica de varredura, respectivamente, em relação à amostra submetida à SC. Independentemente dos métodos de secagem (SC, SV e SMV) em que as amostras foram submetidas, às salgadas com as formulações de salmoura B e C apresentaram maiores valores de força de corte e dureza que às salgadas com a formulação A. Por último, na terceira etapa avaliou-se duas técnicas de dessalga com substituição de NaCl por KCl à pressão atmosférica (Patm) e com quatro pulsos de vácuo (4PV) para a obtenção do charque dessalgado com concentração de total de sal (NaCl+KCl) de 2,5% (g 100g-1). Após a dessalga do charque à Patm e com 4PV, foi realizada a substituição de NaCl por KCl trocando a solução de dessalga por uma solução de salmoura contendo 50% NaCl/50% KCl (com concentração total de sal de 0,44 mol L-1). A influência das técnicas de dessalga com substituição de NaCl por KCl no charque dessalgado foram avaliadas através de alguns parâmetros físico-químicos (umidade, aw, teor de Na+, K+ e Cl-) em comparação com o charque dessalgado sem substituição do sódio. Com relação aos parâmetros físico-químicos avaliados nos processos de dessalga, não houve diferença significativa entre as metodologias de dessalga com substituição à Patm e com 4PV. As técnicas estudadas de substituição de NaCl por KCl à Patm e 4PV permitiram a redução do teor de sódio em aproximadamente 50%, quando comparado ao charque dessalgado sem substituição do sódio.<br> / Abstract : The salted and dried meat is widely consumed in Brazil, as a protein source. The manufacture of this type of product is still handmade and involves long steps of salting and drying, resulting in a product with high salt concentration. The aim of this work is to study alternative processes for the preparation of a salted meat product with reduced sodium content, for combining of different salting techniques, drying and desalting. This study was divided into three stages. The first consisted of the evaluation of different salting techniques (wet and dry-wet) at atmospheric pressure (Patm), with one and three vacuum pulses (1PV and 3PV). Then was evaluated the individual effect of the addition of acetic acid (AA), citric acid (AC) and lactic acid (AL) and of the replacement of sodium chloride by potassium chloride in the wet salting. To study the replacement of salts were used three brine formulations: (A) 100% NaCl /0% KCl, (b) 75% NaCl /25% KCl and (C) 50% NaCl /50% KCl (total concentration in salt of 6 mol L-1). The influence of the salting techniques in the beef cuts was evaluated using the following parameters: water loss (WL), total mass loss (ML), salt gain (SG) and water activity (aw). The results showed that application of 1PV and 3PV can be used to reduce the curing time, in the wet and mixed salting. At the end of six hours of curing, applying 1PV and 3PV resulted in an increase in SG of 3.2 and 9.8% at the wet salting of 3.2 and 24% at the dry-wet salting, respectively. The marination processes with the addition of weak acids (AA, AC and AL) do not exert significant influence on the WL and SG in the beef samples, compared with the salting without the addition of acid. Formulations B and C enable a reduction in the sodium content in the samples approximately 20 and 70%, respectively, after six hours when compared with formulation A. In the second stage of this study the salted meat cuts were dehydrated by convective drying (SC), vacuum drying (SV), and by microwave vacuum drying (SMV). The influence of drying methods on the kinetics of dehydration was evaluated by the humidity parameters, and drying rates. Then, the dried meat samples by different drying methods were characterized for accessible porosity, mechanical properties and scanning electron microscopy. The value of the drying rates obtained on the SMV was 60 and 54 times higher than in the SC and the SV, respectively. In the process of SMV the aw in samples of approximately 0.7 was reached in 27 minutes while in the SV processes are required 32 hours and the SC were not reached in 40 hours of the process. In the samples submitted to SV and SMV was a checked a significant increase of accessible porosity and separation of the fiber bundles through porosity and scanning electron microscopy analysis, respectively, compared with samples submitted to SC. Independently of drying methods (SC, SV and SMV) that the samples were submitted, the samples salted with brine formulations B and C showed higher cutting force and hardness values that salted with formulation A. Finally, in the third step is evaluated two desalting techniques with replacing of NaCl by KCl at atmospheric pressure (Patm) and with four vacuum pulses (4PV) to obtaining a desalted charque with the total concentration of salt (NaCl + KCl) of 2.5% (g 100-1). After the desalting of the charque at Patm and with 4PV, the replacing of NaCl by KCl was held substituting the desalting solution containing solution by a 50% of NaCl/50 % of KCl of 50% (with the total salt concentration of 0.44 mol l-1). The influence of desalting techniques with replacing of NaCl by KCl in charque desalted were evaluated using some physicochemical parameters (moisture, aw, content of Na+, K+ and Cl-) in comparison with the charque desalted without replacement of sodium. Regarding the physical and chemical parameters evaluated in the desalting process, there was no significant difference between the methods of desalting with substitution at Patm and with 4PV. The techniques studied of replacing of NaCl by KCl at Patm and with 4PV allowed the reduction of sodium content by approximately 50% when compared to charque desalted without replacement of sodium.