Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Alimentos Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:55:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318729.pdf: 3183393 bytes, checksum: b5cef2a98d60925606de4ede0691f433 (MD5) Previous issue date: 2013 / A physalis (Physalis peruviana L.), pertencente à família Solanaceae, se caracteriza por um fruto alaranjado e pequeno que se encontra completamente envolto por um cálice. No Brasil, a fruta é comumente comercializada com cálice, porém, durante o período pós-colheita é necessário a secagem deste cálice para evitar a proliferação de microrganismos. O objetivo do estudo foi aumentar o período de conservação de physalis sem cálice utilizando técnicas como atmosfera modificada e coberturas comestíveis. Foram realizados testes preliminares para avaliação de técnicas de higienização de frutas, validação de equipamento para determinação de gases e definição de embalagem para atmosfera modificada. A influência do cálice nas características de qualidade da fruta foi avaliada ao longo do armazenamento a 5°C, 10°C e 15°C por 40 dias, através da determinação da perda de massa fresca, pH, sólidos solúveis totais, cor e textura (força de perfuração, compressão e relaxação). Além disso, foi estudada a influência do uso de diferentes atmosferas modificadas a 5°C e 10°C por 30 dias a fim de verificar o efeito destes gases no armazenamento de physalis, através da avaliação dos parâmetros físico-químicos (pH, ácidos orgânicos, sólidos solúveis totais, açúcares, cor, carotenoides, perda de massa fresca, textura, taxa respiratória e etileno). O efeito do uso cobertura comestível em physalis foi analisado mediante as alterações nas características de qualidade da fruta durante o armazenamento. Bem como, a avaliação das propriedades mecânicas e de barreira da cobertura aplicada no produto. Os resultados dos testes preliminares mostraram que o ozônio, assim como o cloro, foi eficaz na eliminação de microrganismos. O analisador de gases apresentou resultados precisos e exatos quando comparado com resultados obtidos por cromatografia gasosa. Dentre as embalagens testadas, a embalagem de BOPP/PEBD foi a mais apropriada para utilização em atmosfera modificada. As amostras armazenadas sem casca apresentaram maiores alterações nos parâmetros físico-químicos avaliados, indicando a necessidade da aplicação de técnicas de conservação para aumentar o período de comercialização do produto quando pronto para consumo. Verificou-se que o uso de atmosfera modificada associada ao armazenamento a baixa temperatura foi uma técnica promissora para conservação de physalis. Sendo que a atmosfera com 10% CO2, 5% O2 e 85% N2 reduziu a respiração dos frutos e consequentemente os processos metabólicos que alteram parâmetros físico-químicos como pH, teor de sólidos solúveis totais e a textura da physalis. O efeito benéfico do uso da atmosfera modificada foi evidente nos tratamentos realizados em temperatura mais baixa (5°C). Dentre as coberturas comestíveis estudadas, a formulação com 0,5% de emulsificante foi a que apresentou menor tensão superficial e consequentemente melhor espalhamento e adesão sobre a superfície da physalis. Porém, não houve evidência de que o uso de cobertura a base de HPMC/lipídios em physalis tenha retardado as alterações físico-químicas decorrentes do processo de maturação da fruta <br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320895.pdf: 1125552 bytes, checksum: d79769df7c8aac56ac15379d34668635 (MD5) Previous issue date: 2013 / Aplicação de revestimento comestível tem sido pesquisada como uma alternativa para prolongar a vida útil e manter a qualidade de frutas e hortaliças frescas. Os revestimentos agem como barreira aos gases (oxigênio e ao gás carbônico) modificando a taxa de respiração de frutas e hortaliças bem como minimiza a perda de água desses produtos. Assim, para decidir qual tipo de revestimento aplicar se faz necessário o conhecimento do parâmetro de permeabilidade. O objetivo deste trabalho foi medir a permeabilidade aos gases de filmes comestíveis e determinar a taxa de respiração do tomate cereja (L.esculentum var. Cerasiforme) sem (NC) e com (CC) revestimento comestível em diferentes temperaturas. A determinação da permeabilidade foi realizada com o equipamento montado baseado na norma ASTM D1434. Os tomates cereja foram revestidos com cobertura à base de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), secos e em seguida colocados em um sistema não permeável, contínuo, com pressão e temperatura controladas. A determinação das concentrações de gases foi realizada em um analisador de gás automático, acoplado ao sistema contendo os frutos. O equipamento construído e a metodologia usada para medir a permeabilidade de filmes apresentou diferença de 7% quando comparado à permeabilidade obtida em equipamento tipo Oxtran usado para esse fim. Os valores da permeabilidade dos filmes ao oxigênio e ao gás carbônico foram 2.11x10-10 e 2.19x10-9 mol.µm/Pa.s.m2, respectivamente. A taxa de respiração para o consumo de oxigênio sem e com revestimento apresentou diferença significativa nas temperaturas de 5ºC e 10ºC em relação à 15ºC e 15ºC em relação à de 20ºC. Para as amostras sem revestimento, a taxa de respiração para produção do gás carbônico foi significativamente diferente nas temperaturas de 5ºC e 10ºC em relação às 15ºC e 20ºC. Para as amostras revestidas apresentaram diferença significativas entre todas as temperaturas. Comparando os dois tratamentos à mesma temperatura, a taxa de respiração para o consumo de oxigênio somente a 5ºC não apresentou efeito significativo. Contudo, para a produção do gás carbônico não ocorreu diferença significativa. Os resultados mostraram que o aparato construído foi eficiente para medir a permeabilidade dos filmes e o revestimento usado reduziu a taxa de respiração do tomate cereja quando comparado ao controle. <br> / Abstract : The application of edible coatings has the function to extend their shelf life and quality of fresh fruits and vegetables. Furthermore, the coating acts as a barrier to gases (oxygen and carbon dioxide) ,modifying the respiration rate of fruits and vegetables and minimizes the loss of water from these products. Therefore, to decide which type of coating to apply is required the knowledge of the permeability parameter. The aim of this study was to measure the gas permeability of edible films and to determine the respiration rate of cherry tomato (L. esculentun var Cerasiforme) without (NC) and with (CC) edible coating at different temperatures. The determination of permeability was carried out with an equipment built according to ASTM D1434 method. Tomatoes were coated with a hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), dried and then placed in a continuous non-permeable system with controlled pressure and temperature. The determination of gas concentration was carried out in an automatic gas analyzer coupled to the system. The equipment built and methodology used to measure the permeability of films showed a difference of 7% compared to the Oxtran. The equipment built and methodology used to measure the permeability of films showed a difference of 7% compared to the OxtranThe values of the permeability of the coatings to oxygen and to carbon dioxide were 2.11x10-10 e 2.19x10-9 mol.µm/Pa.s.m2, respectively. In the NC and CC samples the oxygen respiration rate was significantly lower at 5ºC and 10ºC than at 15ºC and at 15ºC than at 20ºC. In the NC samples the carbon dioxide respiration rate was significantly lower at 5ºC and 10ºC than at 15ºC and 20ºC. In the CC samples significant difference was among all temperatures. Comparing NC and CC samples at the same temperature, the carbon dioxide respiration rate was not significantly affected by the coatings. On the other hand, only at 5ºC the oxygen respiration rate was not significantly affected by the coatings. The results showed that the experimental set up was effective to measure the permeability of edible films and the coatings applied to the tomato decreased the respiration rate of the tomato when compared to the control samples.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:03:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319074.pdf: 26761206 bytes, checksum: 1187f35ab1b629a94fca7e10d7a37ec8 (MD5) Previous issue date: 2013 / O biodiesel é um combustível renovável e sua produção encontra-se em crescimento, tendo como consequência a geração de subprodutos como a glicerina bruta. Visando reduzir problemas ambientais por acumulação de glicerina e tornar a produção de biodiesel mais rentável, utilizou-se glicerina bruta, glicerina loira e glicerina bi-destilada derivadas da produção de biodiesel, de indústrias nacionais, como substratos para a obtenção de bioprodutos de maior valor agregado. Monascus ruber é um fungo filamentoso que produz pigmentos, principalmente vermelhos, os quais são utilizados para a coloração de alimentos como arroz, vinho e produtos cárneos. Os corantes são considerados essenciais na indústria de processamento de alimentos e devido ao aumento da restrição do uso de corantes sintéticos, aumentou o interesse no desenvolvimento de pigmentos de fontes naturais. Verificou-se que as glicerinas bruta, loira e bi-destilada são substratos para o crescimento do Monascus ruber e para a produção de pigmentos em placas, frascos de Erlenmeyer aletados e biorreator. Os fatores como a morfologia do fungo, o pH do meio, a aeração, a fonte de nitrogênio e a concentração de substrato influenciaram na produção dos pigmentos, que é parcialmente associada ao crescimento do microrganismo. Em ensaios em biorreator utilizando glicerina bruta, sem tratamento prévio, foram observados: produção de 4,60 g/L de biomassa; 7,03 UA510 de pigmento vermelho; produtividade média de 0,117 UA510/h; YX/G de 0,20; YP/X de 1,60; µx de 0,044 h-1 e µP de 0,078 UA510/g.L. Observou-se inibição no crescimento e na produção de pigmentos em placas e frascos aletados em condições de iluminação direta e maior crescimento e produção de pigmentos em condições de ausência de luz e de menor iluminância. Verificou-se velocidade de crescimento radial do Monascus ruber em placas na ausência de luz de 1,50 mm/dia e em iluminação direta de 0,59 mm/dia, o que indica que o fungo apresenta fotorreceptores que influenciam nas respostas fisiológicas. Para aumentar a viabilidade técnica e econômica da obtenção de pigmentos por Monascus mostra-se relevante o estudo do metabolismo e da influência dos fatores em cultivo submerso utilizando substratos alternativos, como a glicerina derivada da produção do biodiesel. <br> / Abstract: Biodiesel is a renewable fuel and its production is growing, resulting in the generation of byproducts such as crude glycerine. In order to reduce environmental problems through accumulation of glycerin and biodiesel production become more profitable was used crude glycerine, blonde glycerine and bi-distilled glycerine derived from biodiesel production as substrates for obtaining molecules with high added value. Monascus ruber is a filamentous fungus that produces pigments, especially red ones, which are used for coloring foods such as rice, wine and meat products. Pigments are considered essential in the food processing industry and due restrictions on the use of synthetic dyes, the interest in developing pigments from natural sources are increasing. It was found that purified and crude glycerine are potencial substrates for pigment production and growth of Monascus ruber on Petri dishes, Erlenmeyer flasks and bioreactor. Factors such as morphology of the fungus, pH, aeration, nitrogen source and substrate concentration influenced the production of pigments, which is partially associated with the growth of the microorganism. In experiments in bioreactor using crude glycerine, without previous treatment, the following results were obtained: production of 4.60 g/L of biomass; 7.03 UA510 of red pigments; productivity of 0.117 UA510/h; YX/G of 0.20; YP/X of 1.60; µx of 0.044 h-1 and µP of 0.078 UA510/g.L. It was observed inhibition of growth and pigment production on Petri dishes and Erlenmeyer flasks exposed to direct illumination and higher growth and pigment production in the absence of light and red light. The radial growth rate of Monascus ruber in plates in the absence of light was 1.50 mm/day and 0.59 mm/day in direct illumination, indicating that the fungus has photoreceptors which influence the physiological responses. To increase the feasibility of obtaining monascus pigments is important to study the metabolism and the influence of factors in submerged cultives using alternative substrates such as glycerine derived from biodiesel production.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318869.pdf: 1415910 bytes, checksum: 1b5a6522cd7918e2545008dd69861353 (MD5) Previous issue date: 2013 / A maioria dos compostos ativos apresenta instabilidade quando submetidos ao processamento industrial ou às condições ambientais. Para promover a sua estabilidade, uma alternativa é o encapsulamento em micropartículas poliméricas. Dentre os polímeros biodegradáveis, o poli(ácido lático-co-ácido glicólico) (PLGA) apresenta amplo uso, pois é aprovado para uso em humanos. O uso de modelos matemáticos auxilia na compreensão dos mecanismos de transferência de massa que controlam a liberação. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade descritiva de modelos matemáticos ajustados aos dados da liberação de compostos hidrofílicos a partir de micropartículas de PLGA, produzidas por dupla emulsão com extração/evaporação do solvente, identificando os principais mecanismos que controlam a liberação. O estudo envolveu o desenvolvimento e a caracterização de micropartículas de PLGA com metformina, um composto hidrofílico de baixa massa molar, e um estudo comparativo com dados da literatura provenientes da liberação do dextrano marcado com isotiocianato de fluoresceína (FD40), um composto hidrofílico de alta massa molar. As micropartículas de PLGA com metformina apresentaram formato esférico com estrutura matricial altamente porosa. O modelo matemático de liberação controlada por difusão baseado na lei de Fick foi o mais adequado para descrever os dados da liberação da metformina, segundo os critérios estatísticos: coeficiente de determinação ajustado (R_aj^2), raiz do erro quadrático médio (RMSE) e critério de informação de Akaike corrigido (AICc), enquanto que o modelo matemático de liberação controlada por erosão, proposto por Batycky, apresentou o melhor ajuste aos dados da liberação do FD40, segundo os mesmos critérios. Considerando a rápida liberação in vitro da metformina a partir das micropartículas de PLGA, o mecanismo de erosão nesse sistema foi irrelevante e a liberação foi controlada por difusão. Por outro lado, a liberação do FD40 a partir de micropartículas de PLGA foi lenta, uma vez que a estrutura da micropartícula precisou ser desintegrada para permitir a liberação do composto ativo. Neste caso, o mecanismo de controle foi o processo de degradação e erosão da matriz polimérica. Os mecanismos de transporte que controlam a liberação de compostos ativos a partir de uma mesma matriz polimérica definem as aplicações de um sistema de liberação controlada. <br> / Abstract: Most of the active compounds present instability when subjected to industrial processing or environmental conditions. In order to ensure their stability, an alternative is the encapsulation in polymeric microparticles. Among the biodegradable polymers, poly(lactic-coglycolicacid) (PLGA) has been widely used, as it is approved for use in humans. The use of mathematical models provides insights concerning mass transport mechanisms that control the release. The purpose of this study was to evaluate the descriptive capacity of mathematical models fitted to hydrophilic compound release data from PLGA microparticles produced by double emulsion solvent extraction/evaporation technique, identifying the main mechanisms that control the release. The study involved the development and characterization of metformin-loadedPLGA microparticles, a hydrophilic compound of low molar mass, anda comparative study with literature data from fluorescein isothiocyanatelabeled dextran (FD40) release, a hydrophobic compound of high molar mass. Metformin-loaded PLGA microparticles presented a spherical shape with highly porous matrix type structure. According to statisticalcriteria such as the adjusted coefficient of determination (R2 adjusted), the root mean squared error (RMSE), and the corrected Akaike?s information criterion (AICc), the mathematical model of diffusion controlled release based on Fick?s law was suitable to describe metformin release data, while the mathematical model of erosion controlled release, proposed by Batycky, presented the best fit to the FD40 release data. Considering the fast in vitro metformin release fromPLGA microparticles, the erosion mechanism was negligible, and the main mechanism of control was the transport by diffusion. On the other hand, FD40 release from PLGA microparticles was slow, since themicroparticle structure needed to be degraded to allow the activecompound release. In this case, the mechanism of control was the degradation and erosion process of polymeric matrix. Transport mechanisms that control the active compound release from the same polymeric matrix define the application of a controlled release system.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:28:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320692.pdf: 3266822 bytes, checksum: 4c11100738438221d575b4271885ee23 (MD5) Previous issue date: 2013 / O suco de maçã é um produto popular e tem grande importância comercial, sendo que a região sul do Brasil é a principal responsável pela produção nacional de maçãs. Byssochlamys fulva e Neosartorya fischeri são fungos termorresitentes que podem ser encontrados em sucos de maçã, causando sua deterioração e produzindo micotoxinas. O crescimento de fungos pode ser afetado, entre outros fatores, pela atividade de água do produto e temperatura de armazenamento. A modelagem do crescimento de fungos termorresistentes tem sido realizada a partir de dados de medida de diâmetro da colônia. Entretanto, este método, como medida de biomassa fúngica, não leva em conta a densidade da colônia. Assim, o método da avaliação da concentração de ergosterol, metabólito produzido exclusivamente por fungos, tem sido proposto como alternativa de avaliação de crescimento. Na maioria dos trabalhos apresentados na literatura, apenas condições isotérmicas são avaliadas na predição do crescimento fúngico, apesar de variações na temperatura poderem ocorrer na cadeia de distribuição dos alimentos. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi estudar a modelagem do crescimento dos fungos termorresistentes B. fulva e N. fischeri utilizando o método de medida do crescimento radial das colônias comparado ao método de determinação de ergosterol, verificando a influência da concentração de sólidos solúveis e da temperatura no crescimento isotérmico e não isotérmico destes fungos em suco de maçã solidificado. Primeiramente, o modelo primário de Gompertz Modificado foi ajustado aos dados experimentais de crescimento em diferentes temperaturas (10, 15, 20, 25 e 30 ºC) e concentrações de sólidos solúveis (12, 20, 25, 35, 45, 55 e 70 ºBrix) para se obter os parâmetros de crescimento de B. fulva e N. fischeri em suco de maçã solidificado. As equações que descrevem a influência da temperatura e da concentração de sólidos solúveis sobre os parâmetros primários foram incluídas na equação do modelo de Gompertz Modificado obtendo-se um modelo Global que mostrou uma boa previsão do crescimento, especialmente para B. fulva, sendo uma ferramenta útil para prever o comportamento deste fungo nas condições estudadas. Como, para algumas situações de predição de crescimento de N. fischeri, o modelo Global não apresentou uma boa predição, três modelos primários foram ajustados às curvas de crescimento de B. fulva e N. fischeri em suco de maçã solidificado em cinco diferentes temperaturas isotérmicas e cinco concentrações de sólidos solúveis. Dentre estes modelos, foi selecionado o modelo primário que apresentou melhor ajuste aos dados experimentais. O modelo de Baranyi e Roberts simplificado (sem considerar a fase estacionária) foi selecionado, pois na maioria das curvas não era possível se observar a fase estacionária de crescimento. Foram avaliados também cinco modelos secundários, sendo a influência da temperatura sobre a fase lag (?) melhor descrita pela equação da potência e o modelo da raiz quadrada foi o que melhor descreveu a influência da temperatura sobre a velocidade específica de crescimento (?máx). A influência da concentração de sólidos solúveis sobre os dois parâmetros estudados foi melhor descrita pela equação linear. O método de medida de diâmetro da colônia é muito utilizado na literatura para quantificação da biomassa fúngica, mas não leva em conta a densidade da colônia e é de difícil realização em vários alimentos embalados. Como método alternativo para a avaliação do crescimento dos fungos estudados, foi avaliada a evolução da concentração de ergosterol. Foi modelado o crescimento de B. fulva e N. fischeri avaliados pelos métodos de medida do diâmetro da colônia e da evolução do conteúdo de ergosterol no meio. O modelo de Baranyi e Roberts simplificado mostrou boa capacidade de descrever o crescimento fúngico em ambos os métodos e uma correlação linear foi observada entre os parâmetros de crescimento obtidos nos dois métodos testados. Além das condições isotérmicas testadas, foi estabelecido um modelo de crescimento não isotérmico, baseado no modelo de Baranyi e Roberts simplificado. O modelo proposto foi validado com dados experimentais de B. fulva e N. fischeri em suco de maçã solidificado sob quatro diferentes perfis de temperatura e pode prever corretamente o crescimento destes fungos sob diferentes perfis de temperatura, tanto para a medida do diâmetro da colônia quanto para o conteúdo de ergosterol. Os modelos preditivos estabelecidos neste estudo podem ser úteis para predizer o comportamento dos microrganismos que determinam a vida útil de suco de maçã sob as condições não isotérmicas estudadas. Este trabalho pode trazer inúmeras contribuições para a indústria processadora de sucos uma vez que, a partir dos dados obtidos, podem ser estabelecidas as condições que influenciam o crescimento de microrganismos incidentes em suco de maçã. <br>

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:32:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318337.pdf: 2058308 bytes, checksum: a88a4ffbd5e8580c11068d376e5863d9 (MD5) Previous issue date: 2013 / O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antioxidante dos extratos da semente do tamarindo doce (Tamarindus indica) obtidos com CO2 supercrítico, subcrítico e com diferentes concentrações de etanol (10 %, 25 %, 50 %, 75 % e 100 %). As extrações com CO2 puro foram realizadas no intervalo de 20 a 50 °C e 100 a 250 bar e com etanol nas condições de 50 °C e 250 bar, como também a 40 °C e pressão ambiente. Os rendimentos das extrações com CO2 puro de melhor quantidade e qualidade antioxidante foram obtidos nas condições de 50 °C e 250 bar. Não houve diferença significativa, ao nível de 5 % pelo teste de Tukey, entre os rendimentos dos extratos obtidos com 75 % e 100 % de etanol, para ambas as condições citadas. No entanto, o teor de compostos fenólicos do extrato da semente do tamarindo doce obtido com 100 % de etanol a 50 °C e 250 bar foi superior a todos os outros, inclusive, ao antioxidante sintético hidroxitolueno de butila. Portanto, os extratos etanólicos da semente do tamarindo doce, obtidos pela tecnologia supercrítica com mistura de solventes, são potenciais fontes de antioxidantes naturais para a indústria de alimentos. <br> / The aim of this study was to evaluate the antioxidant activity of the extracts of the seed of sweet tamarind (Tamarindus indica) obtained with supercritical CO2 and subcritical with different concentrations of ethanol (10 %, 25 %, 50 %, 75 % and 100 %). The extractions were performed with pure CO2 in the range 20 - 50 °C and 100 - 250 bar and ethanol under the conditions of 50 °C and 250 bar and 40 °C and ambient pressure. The yields of pure CO2 extractions with better quality and quantity of antioxidant was obtained under the conditions of 50 °C and 250 bar. There was no significant difference at the 5 % level by the Tukey test, between the yields of extracts obtained with 75 % and 100 % ethanol, for both conditions cited. However, the phenolic content of the extract of tamarind seed obtained with fresh 100 % ethanol at 50 °C and 250 bar was superior to all others, including the synthetic antioxidant butyl hydroxytoluene. Therefore, the ethanol extracts of the seed of the tamarind sweet, obtained by supercritical technology with solvent mixture, are potential sources of natural antioxidants for the food industry.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319256.pdf: 1399578 bytes, checksum: 336c32f98898b038bff5aeedadabe36f (MD5) Previous issue date: 2013 / O efeito da pré-solubilização de CO2 tem sido estudado como melhoria dos processos com aplicação de atmosfera modificada. Este trabalho teve como objetivo estudar a pré-solubilização de CO2 em ostras, avaliando o efeito da pressão, temperatura e relação gás/produto. Ostras frescas foram submetidas à limpeza, cozimento por 10 minutos a 100 ºC para abertura das conchas, resfriamento por 20 minutos a 10 ºC e então submetidas ao processo de pré-solubilização em diferentes pressões, temperaturas e relação gás/produto sendo tratadas por um planejamento experimental do tipo 23 com triplicata no ponto central. Foram determinadas as taxas de absorção e dessorção do CO2 através do ajuste de equações aos dados experimentais. O processo realizado em condição de maior pressão (600 kPa), maior relação gás/produto (5:1) e menor temperatura (0 ºC) resultou em uma maior concentração de CO2 dissolvido nas ostras (21008,45 PPM), com alta taxa de absorção de CO2 (728,24 PPM). Menor taxa de dessorção ocorreu utilizando menor pressão (200 kPa), menor relação gás/produto (1:1) e menor temperatura (0 °C). Foi observado que a maior dessorção do CO2 ocorre nos 10 minutos após o fim do processo de pré-solubilização. Após o período de 20 minutos a taxa de dessorção de CO2 se aproxima de zero em todas as condições estudadas. Foi avaliada a influência do CO2 solubilizado nas características físico-químicas e microbiológicas das ostras pré-cozidas armazenadas a 3 ºC. Após o processamento, 150 gramas de ostras foram acondicionadas em embalagem flexível com atmosfera modificada composta de uma mistura de 50% de CO2 e 50% de N2 e armazenadas a 3 ºC por 31 dias. Durante o armazenamento, as ostras foram avaliadas quanto ao pH, umidade, atividade de água, firmeza, contagem de micro-organismos aeróbios mesófilos totais, psicrotróficos totais e vibrios totais. A contagem de vibrios totais durante o armazenamento foi abaixo de 1 ciclo logarítmico. A contagem de aeróbios mesófilos totais e psicrotróficos totais mantiveram-se abaixo do valor máximo recomendado pela legislação brasileira durante o armazenamento. Portanto, o uso de atmosfera modificada associada à refrigeração mantém as características físico-químicas e microbiológicas de ostras por 31 dias. <br> / Abstract : The effect of CO2 soluble gas stabilization has been studied as an improvement of the processes with application in modified atmosphere. The objective of this work was to study the soluble gas stabilization of CO2 in oysters, evaluating the effect of pressure, temperature and gas to product ratio. Fresh oysters were submitted to cleaning, cooking during 10 min at 100 °C for opening the shells, cooling for 20 min at 10 ºC and then submitted to soluble gas stabilization to different pressures, temperatures and gas to product ratio by means an 23 experimental design, with triplicate of the central point. The rates of absorption and desorption of CO2 were determined through fit equations to the experimental data. The results of the process performed under conditions of higher pressure (600 kPa), higher gas to product ratio (5:1) and lowest temperature (0 °C) gave a higher concentration of dissolved CO2 in oysters (21008.45 ppm) and rates of CO2 absorption (728.24 ppm). Lowest rates of desorption occurred using lower pressure (200 kPa), lower gas to product ratio (1:1) and lower temperature (0 °C). It was observed that higher desorption of CO2 occurs within 10 minutes after the end of soluble gas stabilization process and after the period of 20 minutes the CO2 desorption rate approaches zero under all conditions studied. It was evaluated the influence of CO2 in the physical-chemical and microbiological characteristics of pre-cooked oysters stored at 3 °C. After the processing, 150 g of oysters were packed in a flexible package with a mixture of 50% CO2 and 50% N2 and stored at 3 °C for 31 days. During the storage the oysters were evaluated in relation to pH, moisture content, water activity, firmness and microbiological counting, for total aerobic mesophilic, total psychrotrophic and total Vibrio. Total Vibrio counting during the storage was below 1 log cycle. Total aerobic mesophilic and total psychrotrophic remained below the maximum value recommended by Brazilian Legislation during storage. Therefore, the use of modified atmosphere associated with cooling maintains the physical-chemical and microbiological characteristics of oysters for 31 days.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:00:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320737.pdf: 619344 bytes, checksum: ab07a493adde2008e58e635121d3aadb (MD5) Previous issue date: 2012 / A necessidade de se desenvolver processos limpos que possibilitem a obtenção de produtos livres de resíduos tóxicos, tanto para aplicação na área farmacêutica quanto alimentícia, possibilitou que processos de polimerização mediados por enzimas em fluidos pressurizados se tornassem atrativos. A policaprolactona (PCL) é um polímero biocompatível, biodegradável e bioreabsorvível, com aplicações nas indústrias alimentícia, farmacêutica e biomédica. Sendo assim, este trabalho objetiva estudar a produção de policaprolactona pelo mecanismo de abertura do anel da e-caprolactona (e-CL) por via enzimática em fluidos pressurizados visando a definição das melhores condições para a reação de polimerização. Para tal, foram realizados experimentos em dióxido de carbono (CO2) e gás liquefeito de petróleo (GLP), avaliando-se a influência da pressão de operação (120-280 bar), da razão solvente/monômero (razão mássica 2:1-1:2) e da porcentagem de enzima (5-15%) com relação ao mônomero sobre o rendimento de reação, massa molecular numérica média (Mn), massa molecular ponderal média (Mw) e índice de polidispersão (IP). O uso de um reator de volume variável permitiu a avaliação independente da pressão e da razão solvente/monômero. Os resultados destes experimentos foram utilizados para definir as condições para obtenção das cinéticas de polimerização. As cinéticas foram realizadas avaliando-se a influência da porcentagem de enzima (1%, 3%, 5% e 15%) e da temperatura (50°C e 60°C) nas reações em CO2 e a influência da porcentagem de enzima (3% e 5%) e da pressão (25 bar, 50 bar e 120 bar) nas reações em GLP. Os polímeros obtidos nas reações que compõem as cinéticas de polimerização foram avaliados em termos de rendimento de reação, Mn, Mw, IP, produtividade, temperatura de fusão (Tm) e grau de cristalinidade (Xc). Este estudo também avaliou a possibilidade de reúso da enzima para diminuição do impacto do custo da enzima sobre o custo do processo. Os resultados obtidos por análise estatística ANOVA mostraram que a pressão não é uma variável significativa para nenhum das variáveis de processo selecionadas. Além disso, para o CO2, os melhores resultados para rendimento, Mn e Mw foram obtidos para a razão de solvente/monômero de 1:2, enquanto para o GLP a razão solvente/monômero 2:1 proporciona melhores resultados. Como esperado, o aumento da porcentagem de enzima resultou em aumento do rendimento para ambos os solventes. Para o CO2 houve também aumento de Mn, Mw e IP. Nas cinéticas de reação foram obtidos rendimento de até 90%, Mn de até 13.700 Da e Mw de até 22.200 Da, para o CO2 com 15% de enzima e rendimento de até 81%, Mn de até 15.000 da e Mw de até 23.000 Da para o GLP com 5% de enzima. Os índices de polidispersão variaram de 1,2 a 1,7. Levando-se em consideração os cálculos de produtividade as condições escolhidas para realização dos ensaios de reúso foram 120 bar, razão solvente/monômero de 1:2, 3 % de enzima, 65°C e 12 horas de reação para o CO2 e 25 bar, razão solvente/monômero de 2:1, 3 % de enzima, 65°C e 8 horas de reação para o GLP. Quando se aplicou a enzima em ciclos de reúso, observou-se uma diminuição abrupta dos rendimentos para o CO2 devido ao seu efeito deletério sobre a atividade da enzima. Para o GLP esta diminuição foi progressiva. As massas moleculares obtidas apresentaram redução a cada ciclo. Na comparação dos resultados de rendimento, massa molecular e produtividade dos polímeros obtidos com o uso de CO2, GLP e sem o uso de solvente, o GLP é a opção que mais se destaca devido aos bons resultados obtidos. Além disso, apresenta custo inferior e pressão de operação mais amena do que com o uso de CO2. O uso do GLP, um solvente previamente não abordado pela literatura na produção de poliésteres, e o aspecto inovador da utilização de um reator de volume variável que permite a análise independente da influência da pressão, temperatura e da razão solvente/monômero são os diferenciais deste trabalho.<br> / Abstract : Lipase catalyzed polymerizations in pressurized fluids are becoming more attractive due to the need for development of cleaner processes able to yield products free of residues for pharmaceutical and food applications. Polycaprolactone is a biocompatible, biodegradable and bioresorbable polymer, is applied in a wide variety of structures for use in biomedical, food and pharmaceutical industries. Therefore, this thesis aims to study the enzymatic production of polycaprolactone using pressurized fluids as solvents in order to define the best conditions for the polymerization reaction. For this purpose, experiments were performed to evaluate the influence of the operating pressure (120-280 bar), the solvent/monomer mass ratio (2:1-1:2) and the percentage of enzyme related to monomer (5-15%) over the reaction yield, numberaverage molecular weight (Mn), weight-average molecular weight (Mw) and polydispersity index (PI) using liquefied petroleum gas (LPG) and carbon dioxide (CO2)as solvents. The use of a variable-volume reactor allowed an independent evaluation of pressure and solvent/monomer ratio. Results from these experiments defined the conditions for carrying out the polymerization kinetics. The kinetics assays were performed by assessing the influence of the percentage of enzyme (1%, 3%, 5% and 15%) and temperature (50 ° C and 60 ° C) in the CO2 reactions, and the influence of the percentage of enzyme (3 % and 5%) and pressure (25 bar, 50 bar and 120 bar) in the LPG reactions. Kinetic samples were evaluated by means of reaction yield, Mn, Mw, PI, productivity, melting temperature and crystallinity degree. In order to reduce the impact of enzyme cost over overall process cost, the possibility of enzyme reuse was also studied. The results for ANOVA analysis showed that pressure is not a significant variable for any of the selected parameters. Regarding solvent/monomer ratio, best results for yield, Mn and Mw for CO2 reactions were obtained for the solvent/monomer ratio of 1:2, whereas for LPG the solvent/monomer ratio of 2:1 provided the optimum results. Increasing the percentage of enzyme resulted in yield increase, higher molecular mass and higher polydispersity indexes. Reaction kinetics was performed using different percentages of enzyme and temperatures. Reaction yields up to 90%, Mn up to 13,700 Da and Mw of up to 22,200 Da were obtained for CO2 using 15 wt% enzyme. Reaction yields up to 81%, Mn up to 5,000 Da and Mw of up to 23,000 Da were obtained for LPG using 5 wt% of enzyme. The polydispersity index varied from 1.2 to 1.7. Taking into account the productivity calculations, the conditions chosen to perform the reuse assays were 120 bar, solvent/monomer ratio of 1:2, 3 wt% of enzyme, 65°C and 12 hours of reaction for CO2 assays and 25 bar, solvent/monomer ratio of 2:1, 3 wt% of enzyme, 65°C and 8 hours of reaction for LPG assays. When the enzyme was applied in reuse cycles, it showed a sharp decrease in reaction yields for CO2 assays probably due to its deleterious effect on the enzyme activity. For LPG the reaction yield decrease was progressive. The molecular masses obtained decreased with each cycle for both solvents. Comparing the results of yield, productivity and molecular mass of polymers obtained with the use of CO2, LPG and without the use of solvent, LPG is the option that stands out because of the good results obtained. Moreover, it has lower cost and milder operating pressure when compared to the use of CO2. The use of LPG, a solvent not previously reported in the production of polyesters and the innovative aspect of using a variable-volume reactor which allows independent analysis of the influence of pressure, temperature and the solvent/ monomer ratio are the highlights of this work.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:13:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322367.pdf: 1265184 bytes, checksum: f7464f5d10d89d4ba66ed4f90469c4ab (MD5) Previous issue date: 2013 / Atualmente, tem-se evidenciado significativo progresso na produção deembutidos pelas indústrias que têm investido cada vez mais naindustrialização dos produtos cárneos, apresentando novas formulaçõesvisando á melhoria da qualidade e principalmente, a segurança noconsumo de produtos alimentares. O presente trabalho teve comoobjetivo utilizar a microbiologia preditiva para avaliar o crescimento debactérias ácido lácticas em linguiça frescal de frango, armazenadas atemperatura de 4ºC. Para tanto, foi analisada a influência dos fatorescloreto de sódio (NaCl) e lactato de sódio (Na-lactato) no crescimentode Lactobacillus plantarum em caldo MRS. Desta forma foram geradasas curvas de crescimento da bactéria estudada expressas pela variaçãodo diâmetro da colônia (mm) em função do tempo (h). Os parâmetros decrescimento, duração da fase de adaptação (l), velocidade específicamáxima de crescimento (µmax) e diâmetro máximo atingido pela colônia(A), foram obtidos através do ajuste dos dados experimentais aomodelos primário de crescimento de Gompertz Modificado. Umplanejamento fatorial fracionado completo foi selecionado para estudaros efeitos dos fatores nos parâmetros de crescimento (l, µmax e A). Odesempenho do modelo foi avaliado pela comparação dos índicesestatísticos, coeficiente de regressão (R2), erro médio quadrático (MSE),levando à escolha do modelo com melhor ajuste aos dadosexperimentais (Gompertz Modificado). As análises estatísticas foramfeitas utilizando o software Statistica 7.0 com análise de variância de p< 0,1 para o cálculo dos efeitos. A avaliação do crescimento de bactériasácido lácticas na linguiça frescal de frango foi realizada através daelaboração das formulação A (com lactato) e formulação B (semlactato). Os resultados evidenciaram a importância do lactato de sódio,já que estes atingiram a fase estacionária em 32 dias a 4ºC. A partir deentão, nota-se que as amostras contendo 1,0% Nacl e 4,0% de Lactatode sódio apresentaram uma inibição no crescimento microbiano,demonstrando a ação inibitória do lactato sobre os microrganismos. <br> / Abstract : Currently, we have shown significant progress in sausage production by industries that have increasingly invested in the manufacturing of meatproducts, with new formulations, aiming at improving the quality and especially the safety of food consumption. This study aimed to use thepredictive microbiology to evaluate the growth of lactic acid bacteria insausage chicken fresh, stored at 4°C. Therefore, we analyzed the influence of sodium chloride (NaCl) and sodium lactate (Na-lactate) on the growth of Lactobacillus plantarum in MRS broth. Thus were generated growth curvesof the bacteria studied expressed by the variation of the colony diameter(mm) versus time (h). The growth parameters, duration of the adaptation phase (l), maximum specific growth rate (µmax) and maximum diameter reached by the colony (A) were obtained by fitting the experimental data to the models primary Modified Gompertz growth. A fractional factorialdesign was complete selected to study the effects of the factors on growth parameters (l, µmax and A). Model performance was assessed by comparingthe statistical indices, regression coefficient (R2), mean square error (MSE), leading to the choice of the model with the best fit to the experimental data (Modified Gompertz). Statistical analyzes were performed using Statistica 7.0 software with analysis of variance p <0.1 for the purpose of calculation.The evaluation of growth of lactic acid bacteria in chicken fresh sausagewas made by preparing the formulations A (with lactate) and formulation B(without lactate). The results showed the importance of sodium lactate, as they reached the stationary phase in 32 days at 4° a.i There after, it was noted that the samples containing 1.0% NaCl and 4.0% lactate showed aninhibition in microbial growth, demonstrating the inhibitory action of lactate on microorganisms.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343067.pdf: 1560309 bytes, checksum: 8796a7d5e21f1588c9d3b97f38342e75 (MD5) Previous issue date: 2016 / A energia consumida no mundo é obtida principalmente de combustíveis fósseis: petróleo, gás natural e carvão mineral. Estas fontes são grandes poluidoras do meio-ambiente além de causarem danos à saúde humana e serem não renováveis, ocorrendo riscos de escassez. Os biocombustíveis surgem como uma alternativa para a produção de energia limpa e renovável. Neste trabalho estudou-se a produção de biodiesel enzimático a partir de óleo de polpa de macaúba bruto, utilizando a enzima livre Novozymes® NS-40116, como catalisador. Dois planejamentos experimentais foram realizados na forma de Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e, após a determinação de quais variáveis influenciam significativamente na produção dos ésteres metílicos, duas cinéticas foram realizadas para avaliar o andamento da reação. As variáveis analisadas inicialmente foram temperatura (35 a 55 ºC), razão molar óleo:álcool (1:3 a 1:9), concentração de enzima (0,05 a 0,85% m/m) e teor de água adicionada (0 a 4% m/m). As reações de produção dos ésteres metílicos ocorreram em batelada sob agitação constante de 250 rpm e o melhor resultado foi obtido quando se trabalhou com temperatura de 40 ºC, razão molar óleo:álcool de 1:4,5, concentração de catalisador de 0,65% m/m e teor de água de 1% m/m, nessas condições o teor de ésteres produzidos foi de 84,78% no produto final. Observou-se que é possível produzir biodiesel na presença de água, via hidroesterificação, com custo reduzido através do óleo de macaúba bruto, utilizando catalisador enzimático. As cinéticas foram realizadas na temperatura de 45 ºC, razão molar óleo:álcool de 1:4,5 e teor de água de 1,3% m/m. Valores finais similares foram obtidos mesmo com grandes diferenças na concentração da enzima (0,25 e 1% m/m). Observou-se que ocorre uma grande redução na acidez inicial, o que significa que a enzima utilizada é capaz de esterificar os ácidos graxos livres presentes na matéria-prima. Sugere-se a realização de reações utilizando baixas concentrações de enzima, aproximadamente 0,25% m/m, durante intervalos de tempo de até 16 h, para tornar o processo viável economicamente. Conclui-se que a produção enzimática de ésteres metílicos com óleo de macaúba bruto traz bons resultados e representa uma alternativa promissora para produção de biodiesel utilizando matérias-primas menos nobres e mais baratas do que as utilizadas atualmente pela indústria.<br> / Abstract : The energy consumed in the world is obtained mainly from fossil fuels: oil, natural gas and coal. These sources are major polluters of the environment as well as cause harm to human health and are non-renewable, occurring shortage risks. Biofuels emerge as an alternative to the production of clean and renewable energy. In this work we studied the enzymatic production of biodiesel from raw macauba pulp oil using the free enzyme Novozymes® NS-40116, as a catalyst. Two experimental designs were conducted in the form of Rotational Central Composite Design (RCCD) and, after determining which variables influence significantly the production of methyl esters two kinetics were performed to assess the progress of the reaction. The variables analyzed were initially temperature (35 to 55 ºC) molar ratio of oil:ethanol (1:3 to 1:9), enzyme concentration (0.05 to 0.85% w/w) and the water content (0 to 4% w/w). The production of methyl esters reactions occurred in batch under constant agitation of 250 rpm and the best result was obtained when working with a temperature of 40 °C, molar ratio oil:alcohol of 1:4.5, catalyst concentration 0.65% w/w and water content of 1% w/w, these conditions produced the ester content was 84.78% in the final product. It was observed that it is possible to produce biodiesel in the presence of water via hydroesterification with reduced cost through macauba crude oil using enzymatic catalyst. The kinetics were performed at 45 °C temperature, molar ratio of oil:alcohol of 1:4.5 and water content of 1.3% w/w. Similar final values were obtained even with large differences in the enzyme concentration (0.25 to 1% w/w). It was observed that there is a great reduction in the initial acidity, which means that the enzyme used is able to esterify the free fatty acids present in the feedstock. It is suggested carrying out reactions using low enzyme concentrations, approximately 0.25% w/w during time intervals up to 16 h, to make the process economically viable. It was concluded that the enzymatic production of methyl esters with crude oil macauba brings good results and is a promising alternative for biodiesel production using raw materials less noble and cheaper than currently used by the industry.