Orientador: Edésio Luiz Simionatto. / Dissertação (Mestrado em Química) - Programa de Pós-Graduação em Química, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Biodiesel is now considered as an important option for full or partial diesel fossil replacement. At the same time, biodiesel is a renewable and an environmentally friendly fuel. This work has as goal to employ residual vegetable oils for biodiesel production and evaluate its viability as raw material. For that, some initial steps were considered in order to get a correct planning for the project: i) gathering and purification of the raw material; ii) determination of the physico-chemical properties of the residual oils; iii) choice of the catalytic system based on the quality of the raw material; iv) biodiesel production; and v) evaluation of the properties of the biofuel produced. The results of the frying oils characterization are in agreement with the requirements, not compromising their use for obtaining biodiesel. The biodiesel production was conducted by basic and acid catalysis in the presence of methanol or ethanol, as alcoholysis agents. The best results, in biodiesel production, were obtained for methanolysis conducted in the presence of basic catalyst. The results presented here show a concrete possibility of the use of frying oil as raw material for obtaining biodiesel, even if the sample has been collected in small establishments. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O biodiesel constitui, nos dias atuais, uma importante alternativa de substituição para o diesel fóssil, sendo ao mesmo tempo um combustível renovável e ambientalmente correto. O presente trabalho teve como objetivo empregar resíduos de óleos comestíveis para a obtenção de biodiesel e avaliar sua viabilidade como matéria prima. Para tanto, algumas etapas foram realizadas: (i) coleta e purificação adequadas da matéria-prima; (ii) determinação das propriedades físico-químicas dos óleos residuais; (iii) escolha do sistema catalítico a ser empregado, em função da qualidade desses; (iv) obtenção do biodiesel; e (v) avaliação da propriedade desse biocombustível. Através dos resultados obtidos para os óleos de fritura foi possível constatar que os mesmos, de uma maneira geral, atendem às necessidades, não comprometendo sua utilização para obtenção de biodiesel. A obtenção de biodiesel foi conduzida por catálise básica e ácida, na presença de metanol ou etanol, como agentes de alcoólise. Os melhores resultados, em termos de rendimento em éster, foram obtidos para a metanólise conduzida em presença de catalisador básico. Os resultados aqui apresentados permitem visualizar uma possibilidade concreta da utilização de óleos de fritura como matéria-prima para a obtenção de biodiesel, mesmo que a coleta tenha sido realizada em pequenos estabelecimentos.

The use of biodiesel as a fuel has showed a high potential all over the world. In spite of the possible environmental benefits of the vegetable oil use to conversion into biodiesel as a substitute for the diesel, barrels in the economic and ethic points of view, as soil and water use in competition with food cultures and to other technical purposes, motivated the search of alternative raw material for biodiesel production. Among the studied alternatives, the reutilization of residual animal and vegetable oils and fats from food frying processes has shown to be attractive, because the consumption of fried and pre fried food has increased in the last years, causing rise in production of OGRF´s ( Fried Residual Fats and Oils). In this work transesterification reactions of vegetables oils and fats used in frying processes was studied for biodiesel production with immobilized lipases. The samples of OGRF´s were collected in commercial establishments in Maceió city. These samples were characterized concerning its acidity index, iodine index, cinematic viscosity, specific mass, fat acid composition. A study on temperature in which the lipase (Novozym 435) presents better enzymatic activity, in the range between 40-60ºC, was carried out. The alcoholysis reaction was catalyzed by immobilized commercial lipase Novozym 435, the experiments were done according to an factorial experimental design 24-1 where the variables study were: temperature (40-60°C), reaction time (24-72h), enzyme concentration (5-10%) and oil-ethanol rate (1:3-1:9). The determination of yield in ethyl esters (biodiesel) was accomplished by gas chromatography. Among these results, the higher yield was obtained in higher conditions of temperature, enzyme concentration, reaction time and oil: ethanol rate. / A utilização de biodiesel como combustível tem apresentado um potencial promissor no mundo inteiro. Apesar dos possíveis benefícios ambientais no emprego de óleos vegetais para conversão em biodiesel como substituto ao diesel, barreiras do ponto de vista econômico e ético, como concorrência do uso do solo e água com culturas alimentares e para outros fins técnicos, motivaram a busca de matérias-primas alternativas para produção deste biocombustível. Dentre as alternativas estudadas, a reutilização de óleos e gorduras vegetais e animais residuais de processos de fritura de alimentos tem se mostrado atraente, pois o consumo de alimentos fritos e pré-fritos tem aumentado nos últimos anos, provocando um aumento na produção de OGRF’s (Óleos e Gorduras Residuais de Fritura). Neste trabalho estudaram-se reações de alcoólise de óleos e gorduras comestíveis usados em frituras para produção de biodiesel catalisada por lipase imobilizada. As amostras de OGRF’s foram coletadas em estabelecimentos comerciais da cidade de Maceió. Estas amostras foram então caracterizadas quanto aos índices de acidez e de iodo, viscosidade cinemática, massa específica e composições em ácidos graxos. Um estudo para se determinar a temperatura em que a enzima (Novozym 435) apresenta melhor atividade, na faixa compreendida entre 40-60°C, foi realizado. A reação de alcoólise foi catalisada pela lipase comercial imobilizada Novozym 435. Os experimentos foram realizados de acordo com um planejamento experimental fatorial fracionário 24-1 onde as variáveis estudadas foram temperatura (40-60°C), tempo de reação (24-72h), concentração de enzimas (5-10%) e razão óleo:etanol (1:3-1:9). A determinação do rendimento em ésteres etílicos (biodiesel) foi realizada por cromatografia gasosa. Dentre os resultados, o maior rendimento (87,3%) foi obtido nas condições de maiores temperatura, concentração enzimas, tempo reacional e razão óleo:etanol.

Orientador: Fernanda Paula Collares Queiroz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-14T13:53:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fontes_LucianaCristinaBrigatto_D.pdf: 6013554 bytes, checksum: 9dd45a450968a0fd95033fd89bdb37d1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O Brasil apresenta a maior produção de batata-doce do continente latino-americano. Uma alternativa interessante para a expansão da cultura e também devido a sua alta perecibilidade seria a utilização da batata-doce como chips que é um mercado que vem crescendo muito por se tratar de um produto de conveniência. O objetivo deste estudo foi desenvolver chips de batata-doce com mínima incorporação de óleo, pela otimização da tecnologia combinada dos pré-tratamentos: desidratação osmótica e aplicação de coberturas comestíveis, antes do processo de fritura por imersão em oleína ou estearina de palma. A estratégia utilizada foi a avaliação sequencial das seguintes etapas: (i) estudo da atuação de diferentes antioxidantes na prevenção de escurecimento enzimático do vegetal; (ii) estudo do efeito das condições operacionais e teor das soluções desidratantes e otimização do processo de desidratação osmótica; (iii) potencial de aplicação de coberturas comestíveis; (iv) otimização do processo de fritura em oleína ou estearina de palma; (v) efeito combinado da desidratação osmótica e coberturas comestíveis antes do processo de fritura e (vi) estudo da vida útil dos chips desenvolvidos. O processo de imersão de batata-doce em solução de metabissulfito de sódio 2,0% constitui-se no método mais eficiente como tratamento preliminar para a inibição do escurecimento enzimático. No processo de desidratação osmótica para chips de batata-doce, as melhores condições operacionais encontradas foram: (i) concentração de glicerol/CaCl2 de 30%/1% (p/p); (ii) concentração de xarope de glicose de 63,75%, (iii) temperatura de 48ºC e (iv) tempo de 120 minutos. De acordo com a caracterização das propriedades químicas e físicas, o filme de alginato é o mais indicado para ser aplicado como cobertura nos chips de batata-doce. No aspecto coloração após a fritura, o filme de metilcelulose é o mais indicado, pois praticamente não apresentou alteração de coloração após o processo de fritura. A otimização do processo de fritura de chips de batata-doce frito em oleína de palma visando à minimização do teor de óleo incorporado e de umidade indicou como condições mais adequadas: (i) temperatura de 160ºC e (ii) tempo de 3 minutos e 30 segundos. O desenvolvimento de chips de batata-doce com baixa incorporação de óleo foi possível devido aos processos combinados (pré-tratamentos) de desidratação osmótica e aplicação de cobertura comestível de metilcelulose, reduzindo em 55,75% a absorção de óleo após o processo de fritura. Os chips de batata-doce controle e tratamento apresentaram algumas diferenças estatisticamente significativas (p<0,05%) nas características físicas e físico-químicas com a estocagem do produto, no entanto, não foi detectada sensorialmente pelos provadores, fazendo com que os chips de batata-doce pudessem ser estocados por 60 dias sem perdas das características sensoriais. Os chips de batata-doce não submetidos aos pré-tratamentos (controle) apresentaram melhores características físicas, físico-químicas e sensoriais durante os 60 dias de estocagem, se comparado aos chips de batata-doce com baixo teor calórico. A textura foi o atributo que mais influenciou negativamente a aceitação e a intenção de compra dos chips de batata-doce. A textura rígida, possivelmente, esteja relacionada com a natureza do vegetal e espessura da fatia utilizada. O emprego de outros processos tecnológicos pode melhorar a textura deste produto, fazendo com que a aceitação e a intenção de compra aumentem / Abstract: Brazil is the greatest sweet potato producer in the Latin American continent. An interesting alternative for the expansion of the culture of this root, that would also help solve problems related to its highly perishable nature, could be the production of sweet potato chips, a market that is growing as a convenience product. The aim of this study was to develop sweet potato chips with minimal oil incorporation, through the optimization of the combined technology of the pre-treatments: osmotic dehydration and application of edible coatings before the process of frying by immersion in the palm olein and stearin. The strategy used was to evaluate the following sequential steps: (i) study the performance of different antioxidants in the prevention of enzymatic browning of vegetables, (ii) study the effect of operating conditions and content of dehydrate solutions and optimization of the process of osmotic dehydration; (iii) potential application of edible coatings, (iv) optimization of the process of frying in palm olein or stearin, (v) the combined effect of osmotic dehydration and edible coatings before the process of frying and (vi) study shelf life of chips.The process of immersion of sweet potato, in a solution of sodium metabisulphite, 2% is in the most efficient method for preliminary treatment and the inhibition of enzymatic browning. In the process of osmotic dehydration for sweetpotato chips, the best operating conditions were: (i) concentration of glicerol/CaCl2 of 30%/1% (w/w), (ii) concentration of glucose syrup of 63.75%, (iii) temperature of 48ºC and (iv) time of 120 minutes. According to the characterization of chemical and physical properties the film of alginate is the most suitable to be used as mulch in sweet-potato chips. On the color after frying, the film of methylcellulose is the most appropriate, because almost showed no change in color after the process of frying. The optimization of the process of frying sweet potato chips fried in palm olein in order to minimize the oil content and moisture showed incorporated as the most appropriate: (i) temperature of 160 ° C and (i i) time of 3 minutes and 30 seconds. The development chips sweet potato with low oil incorporation was possible due to the combined processes (pre-treatments) of osmotic dehydration and application of edible methylcellulose coating, reducing oil absorption by 55.75% after the frying process. The control and treated sweet potato chips showed some statistically significant differences (p<0,05%) in physical and physicochemical characteristics during storage of the product, but, they were not detected in the sensory analysis by the panelists, making it possible to store the sweet potato chips for 60 days without loss of sensory characteristics. Control sweet potato chips showed better characteristics, both in physical and physicochemical analyses, as in sensory analysis, during the 60 days of storage, compared to treated sweet potato chips. Texture was the attribute that showed greatest negative influence on the acceptance and purchase intention of chips sweet potato. The rigid texture may be due to the nature of the vegetable and to the slice thickness used. The use of technological processes could improve the texture of this product, increasing acceptance and purchase intention / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Neuza Jorge / Coorientador: Débora Maria Moreno Luzia / Banca: Ana Carolina da Silva / Banca: Renato Grimaldi / Resumo: Óleos compostos são definidos como a junção de dois ou mais tipos de óleos que podem conferir melhorias nas características nutricionais e físico-químicas, além de aumentar a diversidade de ácidos graxos presentes. Os óleos de soja e girassol são predominantemente poli e monoinsaturados, o que os tornam mais instáveis sob elevadas temperaturas e susceptíveis à oxidação. Por outro lado, o óleo de coco, saturado, tem menor potencial para oxidação e possui elevada estabilidade oxidativa. Óleos compostos podem ser altamente benéficos e servirem como alternativas para consumidores e indústria alimentícia. Portanto, os objetivos do presente trabalho foram avaliar os óleos quando submetidos a altas temperaturas, e, verificar sensorialmente, a aceitação e a diferença no sabor de batatas fritas. Os óleos de soja (S), girassol (G), coco (C) e os compostos soja:coco (SC - 75:25, v/v) e girassol:coco (GC - 75:25, v/v) foram avaliados quanto às propriedades físicoquímicas, sob termoxidação (180ºC/15 h) e fritura (180ºC/4 h). A análise sensorial de batatas fritas nos óleos S, SC, G e GC foi realizada por meio dos testes triangular de similaridade e afetivo com escala hedônica de 9 pontos. Na avaliação da qualidade, foi possível observar que o óleo de coco apresentou menor degradação em relação aos demais. Quanto aos óleos compostos, pode-se destacar o GC como o mais eficiente em inibir a oxidação, devido aos baixos níveis de ácidos graxos poliinsaturados. Na termoxidação, o óleo de coco... / Abstract: Compound oils are defined as the combination of two or more kinds of oils that can add to their nutritional and physicochemical characteristics, besides they can increase the diversity of fatty acids presented. The soybean and sunflower oils are predominantly poly and monosaturated, which make them more unstable over high temperatures and susceptible to oxidation. On the other side, the saturated coconut oil has less potential for oxidation and has high oxidative stability. Compound oils can be highly beneficial and they can be alternatives for consumers and food industries. Thus, the aims of this work were to evaluate oils compounds when submitted to high temperatures as well as to sensorially check the acceptance and the difference in the flavor in French fries. The soybean (S), sunflower (G), coconut (C) and the compounds soybean:coconut (SC - 75:25, v/v), and sunflower:coconut (GC - 75:25, v/v) oils were evaluated as to their physicochemical proprieties under thermoxidation (180ºC/15 h) and frying (180ºC/4 h). The sensorial analysis of the French fries in S, SC, G and GC oils were made using similarity and affective triangle tests with the 9point hedonic scale. In the quality assessment, it was observed that the coconut oil presented less degradation in comparison to the others. As to the compound oils, it can be emphasized that GC is the most efficient in inhibiting oxidation due to the presence of low levels of polyunsaturated fatty acids. In thermoxidation, the ... / Mestre

The importance of food service in the national economy grew at an average of 3% per annum over the past 10 years, which can be explained by the significant changes in the habits of the Brazilians, imposed by the modern world. There is a clear trend of increasing market demand for ready products for consumption, which is a result of changing population lifestyle. Many foods, before the frying process, are breaded with corn flour. This outer layer concentrates a higher oil absorption during the frying process. Some ingredients have been added to the coatings of breaded products to decrease the oil absorption. Among the different gums used as barriers to fat, the use of starch, which has the unique property of thermal gelation, was the target of this study. In this work, a method for treatment of corn flour was developed to reduce the oil absorption of steaks and nuggets, adding a solution of pregelatinized starch. The effect of the amount of gelatinized starch solution on the oil retention in fried corn flour was evaluated. Different amounts of a starch solution (30 %wt) were added to corn flour, keeping the humidity constant. The results showed that the addition of 3 g of gelatinized starch solution to 10 g of corn flour had the lowest oil absorption, with a reduction of about 21.5% in oil absorption when compared with the absorption of the sample without treatment. This condition contained enough solution to coat the flour particles, enhancing the formation of gelatinous film which acted as a resistance to entry of oil, promoting sealing the pores of the corn flour. Thus, this work contributes to the development of a less caloric fried product, enabling consumers to enjoy the unique flavor that the frying process provides to food. Furthermore, the implementation of starch-based coatings in the manufacturing process reduce the oil retention during the pre-frying, decreasing the amount of oil that should be returned to the process, and, consequently, process operational cost. / A dimensão e a importância dos serviços de alimentação na economia nacional cresceram numa média de 3% ao ano, ao longo dos últimos 10 anos, o que pode ser explicado pela mudança expressiva de ritmo e hábitos dos brasileiros, imposta pelo mundo moderno. Existe uma clara tendência de aumento da demanda do mercado em consumir produtos prontos para consumo, que é resultado da mudança do estilo de vida da população, a qual busca gastar menos tempo no preparo de alimentos. Em decorrência da preocupação de se reduzir o consumo de gorduras sem alterar a qualidade e as características do produto, tem-se procurado desenvolver substitutos que imitem as propriedades organolépticas e funcionais da gordura. Muitos alimentos, antes de serem submetidos ao processo de fritura, são empanados com farinha de milho, sendo que é nesta camada externa onde se concentra uma maior absorção de óleo. Alguns ingredientes têm sido adicionados aos revestimentos de produtos empanados visando à redução da quantidade de óleo absorvido. Dentre as diferentes gomas utilizadas como barreiras à gordura, o uso do amido, que possui a propriedade única de gelatinização térmica, foi alvo deste estudo. Neste trabalho foi estudada uma metodologia de tratamento da farinha de milho, utilizada como revestimento externo em produtos como steaks e nuggets, por meio da adição de uma solução de amido pré-gelatinizado. O efeito da quantidade da solução aquosa de amido gelatinizado sobre a retenção de óleo na farinha de milho frita foi avaliado. Diferentes quantidades de uma solução à base de amido (30% m/m) foram adicionadas a farinha de milho, mantendo-se a umidade constante. Os resultados mostraram que a condição que apresentou a menor absorção de óleo foi a adição de 3 g da solução gelatinizada de amido em 10g de farinha de milho, com uma redução de 21,5% na absorção de óleo, quando comparada com a absorção da amostra padrão, farinha de milho comercial. Esta condição continha solução suficiente para recobrir as partículas de farinha, favorecendo a formação de filme gelatinoso, que se comportou como uma resistência à entrada de gordura para o alimento, promovendo a selagem dos poros da farinha de milho. Assim, este trabalho contribui para o desenvolvimento de um produto frito menos calórico, possibilitando ao consumidor desfrutar o sabor único que o processo de fritura proporciona aos alimentos. Além disso, a implementação desse recobrimento à base de amido no processo industrial, ao reduzir a retenção de óleo durante a pré-fritura, conseqüentemente, reduzirá a quantidade de óleo que deverá ser reposta ao processo, reduzindo o custo operacional do mesmo. / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-13T18:54:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Osawa_CibeleCristina_D.pdf: 4048890 bytes, checksum: 700fec6a76f6c4dc29fc9038f5b8e288 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Pretendeu-se através deste estudo levantar dados sobre frituras, em colaboração com agências fiscalizadoras das boas práticas de frituras. Estudou-se o grau de conhecimento de manipuladores de alimentos de 13 estabelecimentos comerciais de Campinas/SP, quanto às boas práticas de frituras, e avaliou-se a qualidade do óleo usado, através de métodos analíticos. Simulou-se, em triplicata, a fritura descontínua de alimentos cárneos empanados em fritadeira com capacidade de 28 L, utilizando dois tipos de óleos vegetais isentos de gorduras trans e disponíveis comercialmente: óleo de algodão e oleína de palma. Adotou-se temperatura de 182ºC e fritura por 4,5 minutos. Por vez, fritaram-se 400-500 g de alimentos. Ao longo do dia, realizaram-se 3 operações de fritura em horários estratégicos e a fritadeira permaneceu ligada a 182ºC por 8h. Não houve reposição com óleo fresco, nem filtragem do óleo. O tempo total de estudo variou de 6 a 17 dias de fritura, sem a troca do óleo e o final dos experimentos foi definido pela avaliação dos óleos usados com testes rápidos. Monitoraram-se os óleos de fritura através de análises físico-químicas: teor de ácidos graxos livres, compostos polares totais e compostos poliméricos, cor Lovibond, dienos conjugados, composição em ácidos graxos, estabilidade oxidativa e testes rápidos para avaliação da qualidade de óleo usado. Embora fossem adotadas as mesmas condições experimentais, mesma fritadeira e mesmo tipo de alimento frito e tipo de óleo, constatou-se que não há reprodutibilidade do processo de fritura. Os alimentos foram avaliados analiticamente e verificou-se perda de umidade, incorporação de óleo nos alimentos, pequenas alterações na composição em ácidos graxos e formação de quantidades desprezíveis de trans, podendo ser rotulados como alimentos zero trans. Estudou-se Texto 265, Viscofrit e Fri-check, testes rápidos de avaliação da qualidade do meio de fritura, utilizando 59 amostras de óleo de fritura. Testo 265 e Viscofrit são alternativas viáveis, se respeitadas suas limitações. Requerem-se estudos mais aprofundados com o Fri-check. Realizou-se, ainda, análise sensorial olfatométrica, na oleína de palma usada na fritura de frango empanado, com 4 julgadores treinados, em quadruplicata, utilizando o método desenvolvido na Universidade Estadual de Oregon (OSME). Os julgadores detectaram e descreveram odores de 135 compostos voláteis presentes no óleo usado de fritura. Trinta e um deles foram identificados por cromatografia em fase gasosa com detector de massas. Dentre eles, compostos não reportados anteriormente na literatura, demonstrando ineditismo do trabalho / Abstract: This study intended to raise data about frying to contribute with supervisor agencies of good practices of frying. The level of knowledge of food manipulators from 13 commercial establishments at Campinas city/SP was studied, in relation to good practices of fryings, and the quality of used oils was evaluated by analytical methods. It was simulated the discontinous frying of meat products with flour coating with a fryer of 28 L-capacity in triplicate, using two types of commercially available zero-trans oils: cottonseed and palm olein oils. The temperature of 182ºC and frying during 4.5 minutes were adopted. Each time, 400-500 g of food samples were fried. During the day, 3 frying operations were strategically performed and the fryer remained on at 182ºC for 8h. There was neither oil replacement, nor filtering. The total time of study varied from 6 to 17 days of frying, without oil exchanging and the end of the experiments was determined by the oil evaluation using fast tests. The frying oils were monitored through physico-chemical analyses: free fatty acids content, total polar compounds and polymeric compounds, Lovibond color, conjugated dienes, composition of fatty acids, oxidative stability and fast tests for evaluation of the quality of used oils. Although the same experimental conditions, the same fryer and the same types of fried food and oil were adopted, it was observed that there was no reproductivity in the frying process. The foods were analytically evaluated and loss of humidity, oil incorporation on foods, small changes in fatty acids composition and minimal amounts of trans-fatty-acid formation were verified, which enables to label them as zero trans food. Testo 265, Viscofrit and Fri-check, fast tests for evaluation of frying fat quality were studied, using 59 samples of frying oil. Testo 265 and Viscofrit are feasible alternatives, if their limitations are respected. Further studies with Fri-check are required. It was still performed olfactometry sensory analysis in the palm olein used in frying chicken breast with flour coating, through the Oregon State University method (OSME), with 4 trained judges, in quadruplicate. Judges detected and described odors of 135 volatile compounds present in the used frying oil. Thirty-one of them were identified by gaschromatography equipped with mass detector. Among them, it was found compounds not previously reported in the literature / Doutorado / Mestre em Tecnologia de Alimentos