Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:50:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308826.pdf: 1082783 bytes, checksum: 3f0b6949d8001c2cd52dcc0666e99740 (MD5) / Nesse trabalho, dezenove leveduras do gênero Kluyveromyces foram testadas quanto à sua capacidade de produzir pectinases. Dentre as linhagens testadas sobressaíram a NRRL-Y-7571, NRRL-Y-6373 e 17D, com diâmetros de halos de 4,6, 4,4 e 4,1cm, respectivamente. As maiores atividades pectinolíticas foram detectadas nas linhagens NRRL-Y-7571(62,79 U.mL-1), seguida por NRRL-Y-6373 (30,88 U.mL-1). Com base na secreção de pectinases totais, a levedura K. marxianus NRRL-Y-7571 foi selecionada para o tratamento enzimático de suco de uva e vinho. A preparação enzimática apresentou maiores atividades pectinolíticas em pH 4,8. Com relação à temperatura de reação da preparação pectinolítica melhores desempenhos foram obtidos nas faixas de 30-40°C. Quanto à estabilidade térmica das pectinases observou-se preservação de cerca de 80% das atividades após 150 minutos de exposição a temperaturas de até 40ºC. Foi avaliada a influência de diferentes concentrações de glicose e pectina sobre a produção de pectinase. Os resultados mostraram que concentrações de pectina de 1 e 2% (m/m) favorecem a produção de PG. Observa-se que os valores obtidos para a atividade de poligalacturonase na presença de 2% (m/m) de pectina (114 U/mL) sofreram uma redução de aproximadamente 50% (60 U/mL) com 1% (m/m) de pectina no meio. Na extração e clarificação de suco de uva, os resultados indicam que o extrato pectinolítico obtido a partir de K. marxianus NRLL-Y-7571 é promissor, contribuindo para características sensorias (cor) e propriedades funcionais. Os resultados mostraram que a adição de enzima no vinho tinto acelerou a extração de compostos fenólicos e antocianinas, apresentando características cromáticas que podem ser consideradas melhores que as do vinho controle. Também, o vinho tratado com a enzima apresentou menor turbidez. Os resultados deste estudo demonstram os benefícios do uso do tratamento enzimático para obter suco de uva e vinho com enzimas pécticas produzidas por leveduras. / A total of ninetten Kluyveromyces strains were evaluated in this study to select highly pectinolytic strains. Among the strains tested highlights the NRRL-Y-7571, NRRL Y-6373, and 17D, with halos diameters of 4.6, 4.4 and 4.1 cm respectively. The highest activities were found in pectinolytic strains NRRL-Y-7571 (62.79 U.mL -1) followed by NRRL-Y-6373 (30.88 U.mL-1). Based on the secretion of total pectinases, yeast K. marxianus NRRL-Y-7571 was selected for the enzymatic treatment of grape juice and wine. The enzymatic preparation showed higher pectinolytic activity in pH 4.8. As to reaction temperature the preparation pectinolytic best performances were obtained in the range of 30-40°C. The thermal stability of preservation pectinases observed around 80% activity after 150 minutes of exposure to temperatures of 40°C. To evaluate the effect of pectin and glucose concentrations on the production of polygalacturonase by the selected strain The results show that pectin concentrations of 1 and 2% (w/w) favor the production of polygalacturonase. It is observed that the values obtained for the activity of polygalacturonase in the presence of 2% (w/w) pectin (114 U/mL) decreased by approximately 50% activity (60 U/ml) with 1% (w/w) pectin in the middle. Results indicate that the pectinolytic extract obtained from K. marxianus NRLL-Y-7571, is promising for grape juice processing, contributing to sensory (color) characteristics and functional properties. The results show that the addition of enzyme in red wines presented chromatic characteristics which can be considered better than those of the control wine, and accelerates the extraction of phenolic compounds and anthocyanins. Also, the wine treated with the enzyme had a lower turbidity. The results of this study demonstrate the benefits of using enzyme treatment to obtain grape juice and wine with pectic enzymes produced by yeast.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:47:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314242.pdf: 2461128 bytes, checksum: 8da0b7e3a122e0f71831aee7dc138a89 (MD5) / O biodiesel é produzido a partir de fonte renovável, é um combustível de queima limpa e atrativo devido aos benefícios ambientais, pode ser produzido a partir de óleos vegetais, gordura animal, resíduo de óleo vegetal e algas. O Brasil possui uma grande diversidade de oleaginosas, podendo pesquisar outras fontes de matérias primas para produção de biocombustível. Uma fonte renovável e alternativa é o óleo de macaúba, devido ao grande potencial para produção de óleo. Outra fonte é o óleo de fritura, esse resíduo possui vantagens como: não competir com o alimento comercializado e; conseguir dar destino adequado a um resíduo na forma de energia. Entre os processos para converter óleo vegetal em combustível, o processo de transesterificação se posiciona atualmente como o mais viável. A utilização da transesterificação em condições supercríticas, não catalítico, empregando metanol e etanol, vem sendo desenvolvido como um processo rápido e apresenta altos conteúdos de ésteres. Além de ser mais tolerante à presença de ácidos graxos livres e de água, sendo uma técnica viável para óleos brutos e óleos usados. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo, a produção contínua de biodiesel empregando óleo de fritura e óleo de macaúba, Acrocomia aculeata, em metanol e etanol supercrítico, transesterificação não catalítica. Os experimentos foram realizados em reator tubular operando em modo contínuo em diferentes sistemas reacionais. Os parâmetros estudados nas reações foram a temperatura de 300 a 375 °C, pressão de 10 a 20 MPa, razão molar óleo/álcool de 1:20 a 1:40 e teor de água de 0 a 10 %. Com os resultados obtidos na transesterificação do óleo de fritura em metanol e etanol supercrítico constatou-se que a temperatura de 350 °C foi uma condição drástica para produção de ésteres devido provavelmente a degradação dos mesmos. Nas reações com temperatura de 300 °C, a variação da pressão de 10 para 20 MPa, teve um efeito positivo. O aumento da pressão resulta num aumento do poder de solubilização dos reagentes. Para temperatura de 350 °C, os resultados apresentaram um efeito contrário, redução nos conteúdos de ésteres com o aumento da pressão, devido provavelmente a degradação dos compostos. A variação dos parâmetros razão molar óleo/álcool e teor de água ocasionou um aumento do conteúdo de ésteres (efeito positivo). Com o aumento da razão molar houve um maior contato entre as moléculas de triacilglicerídeos e de álcool e também ocorreu o deslocamento do equilíbrio da reação no sentido da formação dos produtos. A adição de água no meio reacional acarretou a presença de mecanismos paralelos como a hidrólise dos triacilgliceróis e esterificação dos ácidos graxos, aumentando o conteúdo de ésteres. A água, também, evitou o efeito negativo da decomposição térmica e atuou como catalisador na reação. Para os experimentos de transesterificação em condições supercríticas do óleo de macaúba com metanol e etanol verificou-se que o aumento da temperatura até 375 °C teve um efeito positivo em relação aos conteúdos de ésteres. Constatou-se que o aumento da pressão para 20 MPa ocasionou nos melhores resultados devido aumento do poder de solubilização dos reagentes. A variação da razão molar óleo/álcool (1:20 para 1:40) na metanólise obteve um efeito positivo, observou-se efeito negativo para etanólise principalmente no sistema reacional com teor de 10 % de água. Verificou-se que a adição de água pode proporcionar um efeito positivo na transesterificação com óleo de macaúba mas seu teor deve ser menor que 10 %. Na comparação entre os valores de conteúdos de ésteres da metanólise e etanólise do óleo de fritura e de macaúba, observou-se conteúdos máximos tanto com metanol quanto etanol. Deste modo, dependendo da condição reacional existe a possibilidade da etanólise obter conteúdo superiores que a metanólise. Neste cenário, as vantagens econômicas e ecológicas do etanol em relação ao metanol, o torna uma opção valiosa a ser considerada para a produção de biodiesel com tecnologia supercrítica.<br> / Abstract : Biodiesel is produced from a renewable source, is a clean burning fuel and attractive due to the environmental benefits, it can be produced from vegetable oils, animal fat, vegetable oil residue and algae. Brazil has a wide variety of oleaginous and could investigate other sources of raw materials for biofuel production. A renewable and alternative source is the macaúba oil due to its the large potential for oil production. Another source is the frying oil, this residue has advantages such as: it does not compete with marketed food and, it gives a better destination for a residue in the form of energy. Among the processes to convert vegetable oil to fuel, the process of transesterification is positioned as the most viable today. The use of transesterification in supercritical conditions, non-catalyst, using methanol and ethanol, has been developed as a simple, safe and fast process and has high yields of esters. Besides being more tolerant to the presence of free fatty acids and water, and a viable technique for crude oils and used oils. In this context, this study aimed at the continuous production of biodiesel using cooking oil and macaúba oil, Acrocomia aculeata, in supercritical methanol and ethanol, non-catalytic transesterification. The experiments were performed in a tubular reactor operating in continuous mode at different reaction systems. The parameters studied in the reaction were temperature from 300 up to 375 ° C, pressure from 10 up to 20 MPa, an oil / alcohol molar ratio from 1:20 up to 1:40 and a water content from 0 up to 10 %. The results obtained in the transesterification of the frying oil in supercritical methanol and ethanol were found that the temperature of 350 ° C was a drastic conditions for the production of esters probably due to degradation. In the reactions at 300 ° C, the pressure variation from 10 up to 20 MPa, has a positive effect. The pressure increased results in an increase in the power of solubilization of the reagents. To temperature of 350 ° C, the results showed an opposite effect, reducing the ester content values, probably due to degradation of the compounds. The variation of the parameters oil/alcohol molar ratio and water content resulted in an increase in the content of ester (positive effect). With increasing molar ratio was greater contact between the molecules of alcohol and triacylglycerides and also occurred shifting the equilibrium of the reaction in direction the products. Addition of water in the reaction medium resulted in the presence of parallel mechanisms such as hydrolysis of triglycerides and esterification of fatty acids, increasing the content of esters. The water also prevented the negative effect of thermal decomposition and acted as a catalyst in the reaction. For transesterification experiments in supercritical conditions of the macaúba oil with methanol and ethanol it was found that the increase temperature up to 375 ° C had a positive effect on the ester content values. It was found that increasing the pressure to 20 MPa resulted in better results due to increase in the power of solubilization of the reagents. The variation of the oil / alcohol molar ratio (1:20 to 1:40) in the methanolysis resulted in a positive effect, to the ethanolysis observed a negative effect mainly on reaction system with a content of 10 % water. It was found that the addition of water can provide a positive effect on transesterification with oil macaúba but its content should be less than 10 %. Comparing the values of content of methanolysis and ethanolysis of frying oil and macaúba oil, it has been observed maximum content with both methanol and ethanol. Thus, depending on the reaction conditions there is the possibility to obtain higher contents in the ethanolysis than in methanolysis. In this scenario, considering the economic and ecological advantages of the ethanol relative to methanol, it makes a valuable option to be considered for biodiesel production with supercritical technology.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:30:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 312253.pdf: 1628352 bytes, checksum: a98f52520179ba2520eeed2dec842577 (MD5) / A alga marinha Kappaphycus alvarezii é a principal fonte do hidrocoloide carragenana, utilizado amplamente nas indústrias alimentícias e farmacêuticas como gelificantes, espessantes, estabilizantes e emulsificantes. Atualmente, o Brasil importa quase toda matéria-prima dos países produtores do Sudeste Asiático, embora possua vasto litoral com características propícias ao seu cultivo. As dificuldades com a etapa de secagem é um dos principais entraves na cadeia produtiva no Brasil, gerando a necessidade do desenvolvimento de processos que acelerem esta etapa. Desta forma, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes temperaturas de secagem das algas nas propriedades do gel da carragenana semirrefinada (SR) e refinada (REF) extraída de Kappaphycus alvarezii cultivada no Brasil. A cinética de secagem foi estudada nos seguintes tratamentos: algas secas diretamente ao sol (tratamento controle) e nas temperaturas de 40 ºC, 60 ºC e 90 ºC em secador convectivo até atingir umidade abaixo de 30 % em base úmida (b.u.). Isotermas de sorção de água foram obtidas nas diferentes temperaturas e umidade relativa. Foi determinado o percentual de reidratação e o teor de perda de sólidos solúveis das algas após sua secagem. Parâmetros como sinérese, rendimento, força do gel e viscosidade das amostras foram avaliados como indicadores de qualidade da carragenana. Como esperado, os resultados indicaram redução significativa no tempo de secagem com aumento da temperatura. A 90 ºC o teor de umidade desejado de 30 % (b.u.) foi obtido em 100 min, enquanto ao sol foram necessários 1440 min. A capacidade de reidratação não foi afetada pela temperatura de secagem, apresentando média de 72 % em relação a massa inicial da amostra. O percentual de perda de sólidos após a reidratação foi maior para as temperaturas de 60 ºC (42,2 %) e 90 ºC (40,4 %), com menor valor para algas secas ao sol (21,6 %). Foram observadas diferenças significativas em algumas propriedades da carragenana em função da temperatura de secagem. O rendimento de SR não apresentou diferenças em relação ao controle, enquanto a REF obteve rendimento significativamente maior (29,8 %) a 90 ºC. A força do gel de SR foi significativamente maior nos tratamentos SOL (16,8 N/cm²) e 60 ºC (16,9 N/cm²), comparados aos tratamentos de 40 ºC e 90 ºC, que foram 13,8 e 13,0 N/cm², respectivamente. Para REF, não foi observada diferença em relação ao tratamento controle. A sinérese apresentou os menores valores para as amostras SR (9,8 %) e REF (10,3 %) no tratamento de 90 ºC. A viscosidade analisada a 160 s-1 e 75ºC apresentou para as amostras SR os menores valores a 60 ºC (233 mPa.s) e 90 ºC (175 mPa.s), sendo significativamente menores do que os tratamentos SOL e 40 ºC . Para as amostras REF, foi observado o menor valor para o tratamento 90 ºC (205 mPa.s), enquanto a 40 ºC obteve-se a maior viscosidade (310 mPa.s). A análise reológica de todas as amostras para os dois tipos de carragenana apresentaram comportamento de fluido pseudoplástico. Os ajustes realizados pelo modelo da Lei da Potência foram satisfatórios, com o índice de consistência variando negativamente com o aumento da temperatura de secagem para as amostras REF. Apesar de ter havido diferenças significativas, todos os tratamentos apresentaram valores dentro da faixa descrita pela literatura. Com base em todos os resultados obtidos, pode-se sugerir que a secagem em 60 ºC apresentou os melhores resultados para os dois tipos de carragenana. / Kappaphycus alvarezii is a seaweed which is the major source of carrageenan hydrocolloid, widely used in food and pharmaceutical industries as gelling agents, thickeners, stabilizers and emulsifiers. Brazil currently imports almost all raw material produced from Southeast Asia countries, despite its wide coastline proper to developing the farming. The drying process is one of the main problems of the supply chain in Brazil and, studies are necessary to improve it. The present study aimed to evaluate the effect of different drying temperatures on the properties of semi-refined (SR) and refined (REF) carrageenan extracted from Kappaphycus alvarezii cultivated in Brazil The drying kinetic was observed in the seaweeds under the follow treatments: sun-drying (control treatment) and at 40ºC, 60ºC and 90ºC in convective dryer, until reach the moisture content below of 30 % on wet basis (w.b.). Water sorption isotherms were obtained in different temperatures and relative humidity. Percentage of rehydration and the content of soluble solids loss after drying were also determined. Carrageenan syneresis, yield, gel strength and viscosity of the samples were evaluated as indicators of quality. As expected, results showed significant reduction in the drying times with the increasing of temperature. At 90 °C, the 30 % (w.b.) moisture content was reached in 100 min, while in the sun drying it was required 1,440 min. The rehydration ability was not affected by the drying temperature, showing an average of 72 % compared to the initial mass of the sample. Percentage of solids loss after rehydration was higher at 60 ºC (42.2 %) and 90 ºC (40.4 %), with smaller value for sun-dried seaweeds (21.6 %). Significant differences of drying temperature was observed in some carrageenan properties. SR yield showed no significant differences compared to control treatment, while REF had significantly high yield (29.8 %) at 90 °C. Gel strength of SR was significantly higher in sundried (16.8 N/cm²) and at 60 ºC (16.9 N/cm²) treatments than at 40 °C and 90 °C (13.8 and 13.0 N/cm², respectively). REF showed no significant difference when compared to control treatment. Lowest values of syneresis were observed in SR (9.8 %) and REF (10.3 %) after the treatment at 90 °C. The viscosity at 160 s-1 and 75 °C showed the lowest values for SR at 60 °C (233 mPa.s) and 90 ºC (175 mPa.s), being significantly lower in sun drying and at 40 ºC treatments. For REF, the lowest value was at 90 °C (205 mPa.s), while at 40 °C the highest viscosity (310 mPa.s) was observed. The rheological analysis of all samples for both types of carrageenan exhibited pseudoplastic fluid behavior. The adjustments made by the Power Law Model were satisfactory, with the consistency index varying inversely with the drying temperature increase in REF samples. Despite the significant differences, all treatments showed values in the range described in the literature. Based on all these results, it can be suggested that drying at 60 °C showed the best results for both types of carrageenan.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:51:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213774.pdf: 2284961 bytes, checksum: b5fd00a101d13cd7eb774a798c9546f7 (MD5) / O bagaço de uva, um resíduo obtido a partir do processo de fabricação de vinhos é composto pela semente, casca e engaço da uva. Ele contém compostos, como antioxidantes e ácidos graxos, que não foram totalmente extraídos durante o processo de fabricação do vinho e que são de interesse para as indústrias farmacêuticas, alimentícias e de cosméticos. A recuperação desses resíduos é importante para agregar valor a um subproduto que está sendo pouco aproveitado e que pode gerar sérios problemas ambientais. Assim, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a qualidade dos extratos de bagaço de uva obtidos a partir da tecnologia supercrítica através da comparação, em termos de rendimento de processo e composição dos extratos, com os extratos obtidos a partir das técnicas convencionais de extração (extração sólido-líquido seguida do fracionamento com solventes orgânicos - ESL e extração soxhlet) e também com o uso de etanol como co-solvente (CS) junto à ESC. Os extratos supercríticos de bagaço de uva foram obtidos numa faixa de pressão de 150 a 300 bar e temperatura de 40, 50 e 60ºC com densidade do solvente variando de 0,606 a 0,911 g/cm3, sendo o maior rendimento de 4,2% para a condição de extração de 300 bar e 60ºC. Os solventes orgânicos utilizados na extração convencional foram: hexano, diclorometano, butanol, acetato de etila e etanol, em ordem crescente de polaridade. O etanol foi utilizado nas concentrações de 10, 15 e 20% em massa como CS na ESC. Foram identificados 13 compostos presentes no extrato de bagaço de uva obtido com a ESC e 6 compostos nos extratos obtidos através da extração convencional. Todos os componentes identificados nos extratos da extração convencional também foram identificados no óleo obtido com a ESC. O uso de CS não aumentou o número de compostos identificados no extrato provavelmente devido às técnicas cromatográficas empregadas para a identificação dos mesmos. Também foi avaliada, através do método DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil), a atividade antioxidante (%AA) dos extratos obtidos com as diferentes tecnologias. A fração acetato de etila da ESL apresentou a maior %AA, que foi de 96,59%. Para a descrição da cinética de extração do sistema óleo de bagaço de uva + CO2 supercritico foram empregados 5 modelos de transferência de massa: 3 modelos baseados na integração de modelos baseados no balanço de massa diferencial: Modelo de Sovová, proposto por SOVOVÁ (1994); Modelo logístico (LM), apresentado por MARTÍNEZ et al. (2003) e o modelo de dessorção, proposto por TAN & LIOU (1989); e 2 modelos baseados na analogia com a transferência de calor: o modelo SSP, apresentado por GASPAR et al. (2003) e o modelo de difusão, proposto por Crank e apresentado por REVERCHON (1997). O modelo LM foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais de óleo de bagaço de uva com CO2 supercrítico, onde se obteve um desvio entre as curvas experimentais e modeladas de 0,04x10-2 até 0,87x10-2.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:20:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 212781.pdf: 3153473 bytes, checksum: 74c9dae2ec573489ff2fc08edfc5b2bc (MD5) / A oxidação de lipídios insaturados iniciada por radicais livres é uma das principais causas da deterioração da qualidade de alimentos, e, para retardá-la ou preveni-la, antioxidantes, que podem ser de origem sintética ou natural, são adicionados aos alimentos. Devido aos seus possíveis efeitos indesejáveis na saúde humana, o uso de antioxidantes sintéticos é restrito em vários países. Portanto, há um grande interesse na obtenção e utilização de antioxidantes naturais. O maior nível de atenção entre ervas e especiarias como fonte de antioxidantes tem sido focado no alecrim. A extração com fluido supercrítico é uma tecnologia de interesse para a indústria de alimentos, cosméticos e farmacêutica, como uma alternativa aos processos convencionais, para obtenção de óleos essenciais e oleoresinas, pois produz extratos livres de resíduos, e, pode ser conduzida a baixas temperaturas, preservando a qualidade de produtos termosensíveis. O presente trabalho teve como objetivo principal a obtenção e caracterização do extrato de alecrim visando a obtenção de compostos antioxidantes. No processo de obtenção do extrato avaliou-se a solubilidade preliminar do soluto no dióxido de carbono supercrítico, o ponto de inversão das isotermas, o efeito de algumas variáveis de processo (temperatura, tempo estático, pressão, vazão de solvente e granulometria) sobre o rendimento da extração supercrítica, e a aplicação de modelos para a predição das curvas de extração. Comparou-se os rendimentos, a atividade antioxidante, e a composição química dos extratos obtidos por diferentes métodos de extração. O modelo de Martínez et al. (2003) foi o que representou melhor os dados experimentais obtidos. O maior rendimento de extração foi obtido por extração Soxhlet com etanol. O principal composto obtido, através de análise CG-MS, em todos os extratos analisados, foi o isocarnosol, importante fenólico diterpênico e principal responsável pela atividade antioxidante do alecrim, justificando assim, a alta atividade antioxidante obtida nos extratos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 212533.pdf: 1024402 bytes, checksum: 41529857d777cddafee60a32bb1ce2e7 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:31:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 212793.pdf: 1534390 bytes, checksum: 9c0450e30fc74eec606a91dbe469cf03 (MD5) / As penas são um importante sub-produto da indústria de aves, gerando um problema de logística na distribuição deste resíduo, uma vez que as penas representam cerca de 7% do peso total do frango. Atualmente, no Brasil, a pena é utilizada como constituinte na ração animal, porém este produto possui um baixo valor agregado. A pena de frango é constituída por aproximadamente 90 % de queratinas, responsáveis por sua rigidez e resistência. Estas proteínas podem ser utilizadas na obtenção de materiais biodegradáveis como uma alternativa para diminuir a poluição ambiental causada pelos plásticos convencionais, além de constituírem uma fonte sustentável na produção destes materiais. Filmes obtidos a partir de proteínas podem ter inúmeras aplicações, como por exemplo, polímeros para embalagens de alimentos, sacos descartáveis e filmes utilizados na agricultura. Neste trabalho, as penas de frango foram utilizadas para a obtenção de filmes, através da utilização de dispersões de queratinas com diferentes aditivos. Aditivos foram incorporados às dispersões de queratina, buscando-se obter filmes biodegradáveis com boas propriedades mecânicas e baixa permeabilidade ao vapor d'água. Os filmes foram preparados através da técnica de "casting". Foi investigada a influência do tipo e da concentração dos aditivos utilizados na obtenção dos filmes. Os filmes de queratina, quando comparados aos filmes obtidos a partir de outras fontes protéicas largamente estudadas como a caseína e as proteínas miofibrilares de peixe, mostraram melhores propriedades de barreira ao vapor d'água. A utilização de sorbitol proporcionou a obtenção de filmes com superfície mais homogênea do que os obtidos sem plastificante, ao passo que as amostras com polietileno glicol apresentaram superfícies bastante irregulares. Este estudo demonstrou que se podem obter filmes biodegradáveis a partir de queratina de penas de frango com diferentes características, através da utilização de aditivos específicos em diferentes concentrações.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:32:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222778.pdf: 2018552 bytes, checksum: 791791fc4e4bd5e0be25e93e2147d9f2 (MD5) / Estudou-se o efeito da adição de suplementos (acetato e ácido oléico) ou inibidor do metabolismo do propionato (itaconato), visando estabelecer condições nas quais a houvesse maior incorporação de unidades de 3HV, ao copolímero. A quantificação e caracterização dos polímeros foram feitas por cromatografia gasosa. Os resultados obtidos mostraram que sob limitação de fosfato, na presença de glicose e propionato 15 mM, ocorreu a maior incorporação de unidades de 3HV ao copolímero. Nestas condições, observou-se uma produção de 33,6% de P[3HB-co-3HV] na biomassa (0,086 g. L-1), contendo 18,3 mol% de 3HV. Em condições similares, porém sob limitação de nitrogênio, obteve-se uma produção de 31,6% de P[3HB-co-3HV] na biomassa (0,25 g. L-1), contendo apenas 3,6 mol% de 3HV. A suplementação da cultura, com extrato de levedura, sob limitação de fosfato, na presença de propionato 10 mM aumentou a produção de biomassa (0,16 g. L-1), porém, teve efeito negativo sob a incorporação de 3HV ao copolímero. C. violaceum é capaz de produzir P[3HB-co3HV], mesmo sem adição de um precursor de 3HV, provavelmente a partir de intermediários do metabolismo de aminoácidos. Tanto a suplementação com acetato, quanto com itaconato e ácido oléico, não incrementaram a incorporação de 3HV ao copolímero. Os pHs das culturas, ao final dos cultivos, atingiram valores iguais a 6,0 e 5,0, sob limitação de nitrogênio e fosfato, respectivamente, sugerindo que o decréscimo do efeito tamponante do fosfato, seja responsável pela inibição do crescimento celular, sob limitação do fosfato. Através deste estudo, foram definidas condições de cultivo para C. violaceum que permitiram a produção de copolímero com elevado percentual molar de 3HV, o que confere ao polímero características bastante interessantes do ponto de vista biotecnológico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:35:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224317.pdf: 734501 bytes, checksum: d726c56d487f25c927fdf04011fbe267 (MD5) / Os polihidroxialcanoatos (PHA's) são substâncias naturais acumulados no interior das células como forma de reserva de carbono e energia em condições particulares de crescimento. Há um significativo interesse no estudo dos PHA's devido a seu valor comercial como termoplástico biodegradável sendo uma potencial alternativa para substituição da utilização dos plásticos derivados do petróleo. O poli[3-hidroxibutirato] é o PHA mais bem caracterizado e diversas bactérias são capazes de sintetizá-lo, porém, este biopolímero não apresenta propriedades industriais interessantes (duro e quebradiço). A incorporação de monômeros de valerato e produção do copolímero poli[3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato] (P[3HB-co-3HV]), resulta na formação de um polímero com características industriais mais interessantes. O precursor das unidades de valerato mais empregado é o ácido propiônico e este é adicionado ao meio de cultivo a fim de se produzir o copolímero. Entretanto, grande parte do ácido propiônico não é incorporado na forma de valerato, visto que este é utilizado em outras vias metabólicas. Com a finalidade de aumentar a conversão de ácido propiônico em valerato, foi estudado o efeito da adição de suplementos (azeite de oliva e ácido acético) e de um inibidor enzimático (ácido itacônico) na incorporação de valerato no copolímero P[3HB-co-3HV]. Foi utilizada para produção de P[3HB-co-3HV] a bactéria Escherichia coli JM101, abrigando os genes de biossíntese de PHA's de Ralstonia eutropha (plasmídio pBHR68). Os cultivos foram realizados em agitador orbital por 48 horas a temperatura de 37ºC e agitação de 150 rpm em meio Luria Bertani contendo 20 g. L-1 de glicose, 100mg.L-1 de ampicilina com ou sem a adição de ácido propiônico, suplementos ou inibidor. Os resultados mostram que a E.coli JM101 recombinante, contendo os genes de biossíntese de PHA's de R. eutropha acumulou 61% de PHB. Na presença de ácido propiônico, foi acumulado 8,4% de PHA, com 20% de valerato incorporado no copolímero P[3HB-co-3HV]. Quando azeite de oliva foi utilizado como suplemento, a biomassa celular e o acúmulo de polímero aumentaram em 49% e 82% respectivamente, porém a porcentagem de valerato incorporada no polímero diminuiu. A adição de ácido acético no meio de cultivo diminuiu drasticamente a biomassa e o acúmulo de polímero não pode ser detectado. Nos cultivos onde se empregou o ácido itacônico como inibidor químico da enzima propionil-CoA carboxilase (PCC), principal enzima atuante no catabolismo do ácido propiônico, o crescimento bacteriano diminuiu e não se teve acúmulo de PHA. Os resultados sugerem que os ácidos: propiônico, acético e itacônico, são tóxicos para E. coli JM101. No entanto, o ácido propiônico ainda continua sendo o principal precursor das unidades de valerato no copolímero.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:36:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246846.pdf: 1082603 bytes, checksum: 7697f65b07ef91721a2ac443471d5888 (MD5) / O resfriamento industrial de carcaças de frango é normalmente efetuado em tanques de imersão em água (chillers). Nesta etapa, além da redução da temperatura, ocorre absorção de água pelas carcaças. Neste trabalho foram estudados diversos aspectos relacionados com a redução da temperatura e com a absorção de água por carcaças resfriadas por imersão, além de uma avaliação das condições operacionais dos chillers industriais. Estudos realizados em dois chillers piloto possibilitaram a avaliação da influência das variáveis de processo sobre a evolução da temperatura do centro do músculo peitoral e sobre o percentual de água absorvido durante o resfriamento por imersão. Os parâmetros de processo avaliados foram a temperatura da água de resfriamento (1ºC e 15ºC), a influência da agitação do meio de resfriamento (por bomba para a recirculação da água ou por injeção de ar comprimido) e a profundidade de imersão das carcaças em relação à superfície da água (180, 845 e 1470mm). Dois modelos matemáticos foram propostos para a representação da absorção de água pelas carcaças. Em um dos modelos propõe-se que resistência global à absorção de água é constante, enquanto no outro se propõe que essa resistência global aumenta com a quantidade de água absorvida. O segundo modelo foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. Este incremento da resistência à absorção é atribuído ao mecanismo de penetração da água no tecido muscular. Inicialmente, os poros do tecido muscular estão livres, provocando altas taxas de absorção (mecanismo hidrodinâmico). Posteriormente, o mecanismo de transporte que controla a absorção de água é a migração interna da água absorvida (mecanismo pseudo-difusivo). Maiores temperaturas, o aumento da pressão hidrostática e a agitação do meio de resfriamento proporcionaram uma maior taxa de absorção de água pelas carcaças. A agitação também proporcionou maior redução da temperatura das carcaças, pela redução da resistência convectiva à transferência de calor. No entanto, os resultados evidenciaram a dificuldade de se reduzir o tempo de resfriamento total para períodos inferiores a 60 minutos de imersão. Na análise dos chillers industriais, diversas possibilidades de melhorias foram identificadas, como na circulação da água de resfriamento, na distribuição de gelo, na distribuição e transporte das carcaças dentro do equipamento e na padronização das carcaças resfriadas.