Fadiga é uma causa comum de falhas em componentes mecânicos e estruturas metálicas, quando sujeitos a carregamentos dinâmicos, causadas pelo surgimento e propagação de uma trinca de fadiga, sendo a chamada lei de Paris o principal modelo dessa propagação. Esse trabalho teve o objetivo de gerar e avaliar o processo de fadiga para o aço SAE 4140 em diferentes microestruturas, obtidas por meio da realização de tratamento térmico. As cargas dinâmicas, necessárias para a geração da fadiga nos materiais, foram obtidas mediante a utilização da vibração forçada, servindo também como controle do comprimento de trinca por meio da frequência natural, calculada previamente pelo método de elementos finitos (MEF) e verificada experimentalmente para diferentes comprimentos de trinca. Foram realizados 3 tratamentos térmicos distintos, assim como utilizados diferentes níveis de carga, para avaliação do número de ciclos e a taxa de crescimento da trinca de fadiga. Os ensaios foram feitos em corpos de prova normalizados, temperados e revenidos a 600°C e temperados e revenidos a 500°C. Com a utilização da vibração foi possível exercer dois métodos diferentes de aplicação de carga: por deslocamento e força constantes. Com carregamento por deslocamento constante foram obtidos melhores resultados quando comparado com a outra abordagem, pois na medida em que ocorreu a progressão da trinca, as tensões evoluíram com uma menor intensidade. O material temperado e revenido a 500°C teve durabilidade superior, em comparação com os demais tratamentos, independente do método de carregamento. Nos ensaios com deslocamento constante foi possível realizar o cálculo dos parâmetros m e C do modelo de Paris, obtendo-se o valor de 4,44 e 1,51 x 10-13 ( mm⁄ciclos (MPa√m) m) para m e C, respectivamente, na amostra normalizada. No material temperado e revenido a 600°C os valores foram 2,61 e 2,20 x 10-10 ( mm⁄ciclos (MPa√m) m), enquanto que na amostra temperada e revenida a 500°C foi obtido 2,50 e 2,10 x 10-10 ( mm⁄ciclos (MPa√m) m). / Fatigue is a common cause of failures in mechanical components and metal structures when subjected to dynamic loads, caused by the growth of a crack, with the so-called Paris’ law the main model for crack propagation. This work aimed to generate and evaluate the process of fatigue for the AISI 4140 steel in different microstructures, obtained by distinct heat treatments. Dynamic loads, necessary for the generation of fatigue in the material, were obtained by forced vibration, also serving as the crack length control through natural resonance frequency, previously calculated in finite elements (FEM) with experimental verification for different crack lengths. Three different heat treatments were performed, as well as different levels of loadings, to evaluate the number of cycles and the fatigue crack growth rate. Experiments were done with samples in normalized condition, quenched and tempered at 600°C and quenched and tempered at 500°C. With the use of vibration it was possible to apply two different methods of loading: constant displacement and constant force. With the displacement loading was obtained better results when compared to the other approach, since the propagation of the crack occurs, the stresses developed at a lower intensity. The quenched and tempered at 500°C sample had superior durability in comparison with the other heat treatments, regardless of the loading method. With the constant strain loading it was possible to evaluate the Paris’ law constants, m and C. For the normalized sample, the values were 4,44 e 1,51 x 10-13 (mm⁄cycles (MPa√m) m) for m and C, respectively. With the quenched and tempered at 600°C material it were obtained 2,61 e 2,20 x 10-10 ( mm⁄cycles (MPa√m) m), whereas for quenched and tempered at 500°C the results were 2,50 e 2,10 x 10-10 ( mm⁄cycles (MPa√m) m).

Orientadores: Paulo Roberto Mei, Marcelo Martins / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T16:54:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ritoni_Edson_M.pdf: 17028449 bytes, checksum: ff3c80af25659fb887c45f05f84c0a74 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os aços inoxidáveis duplex são assim designados por apresentarem duas fases em sua microestrutura; a ferrita e a austenita. Para estudo foram selecionados dois aços inoxidáveis fundidos de acordo com as normas ASTM A890/A890M Gr. 1A (CD4MCu) e ASTM A890/890M Gr. 1B (CD4MCuN). O que difere estes dois aços inoxidáveis duplex é a presença do nitrogênio na composição química do CD4MCuN. O nitrogênio é um elemento fortemente austenitizante, o que favorece a formação desta fase neste aço, e faz com que as porcentagens das fases fiquem balanceadas em, aproximadamente, 50%. No aço inoxidável duplex que não contém nitrogênio há um desbalanceamento a favor da ferrita, que pode atingir valores em torno de 70% e como a austenita é responsável pela tenacidade neste aço, o mesmo não apresenta bons resultados nos ensaios de impacto. Um fator que pode favorecer o aumento de fase ferrita na microestrutura final é a temperatura de solubilização que, quanto mais elevada, maior será a fração volumétrica de ferrita. Com o interesse de avaliar a influência da temperatura de solubilização sobre a fração volumétrica das fases, foram realizados tratamentos térmicos de solubilização em temperaturas de 1050, 1100 e 1150 ºC por 2 horas, seguido de resfriamento em água. Para medir e comparar as propriedades mecânicas entre os dois aços foram realizados ensaios de impacto Charpy na condição solubilizado a 1100 ºC, em temperaturas de -195 a +120 ºC variando de 20 em 20 ºC e também ensaios de tração à temperatura ambiente. Na matriz ferrítica da microestrutura bruta de fundição destes aços, foram observados muitos precipitados ricos em cobre, caracterizados como Cu3N e Cu3,8Ni através de microscopia eletrônica de transmissão. A fração volumétrica de ferrita, aumentou com o aumento da temperatura de solubilização para os dois aços, porém a variação foi maior para o aço sem nitrogênio. O aço contendo nitrogênio apresentou maior energia média absorvida ao impacto (84J) e menor temperatura de transição dúctil para frágil (-70 ºC) quando comparado com 73 J e -35 ºC apresentados pelo aço sem nitrogênio, levando em consideração que o critério adotado foi o da energia média. Além disso, maior limite de resistência e alongamento apresentou o aço nitrogenado nos ensaios de tração. Com base nestes resultados, fica evidenciado o aumento na tenacidade destes aços proporcionado pela presença do nitrogênio. / Abstract: The duplex stainless steel has this name due the two different phases found in its microstructure; ferrite and austenite. To develop this research was selected two similar duplex steel, with and without nitrogen. One of then is the ASTM A890/A890M Gr. 1A (CD4MCu) and the other is the ASTM A890/890M Gr. 1B (CD4MCuN). Nitrogen is a strong austenitizing element witch favors the formation of this phase in this type of steel and allows the phase balance by, approximately, 50%. Duplex stainless steel that don't has nitrogen presents an unbalance between ferrite and austenite, favoring the ferrite formation that can reach values around 70% that makes the steel brittler and with lower toughness properties related to the same steel with nitrogen addition. One factor that may increase the ferrite phase in the final microstructure is the temperature of the solubilization; as higher it is, higher is the ferrite percentage. In the interest of measure influence of the solubilization temperature, solution heat treatments were performed at temperatures of 1050, 1100 and 1150 ºC during 2 hours, followed by water cooling. To measure and compare the toughness between both duplex stainless steel, with and without nitrogen, Charpy impact test was performed in the solubilized condition at 1100 ºC, with test temperature ranging from -195 to +120 ºC, in steps of 20 ºC. In the ferrite matrix of the microstructure as cast, were observed many precipitated rich in cooper, identified as Cu3N e Cu3,8Ni by transmission electronic microscopy. The ferrite content increased with solubilization temperature increase for both steel, however the variation was higher to the nitrogened steel. The nitrogened steel showed bigger energy absorbed in the impact (84 J) and smaller transition temperature of ductile to brittle fracture (-70 ºC), when compared with 73 J and 35 ºC showed for the steel without nitrogen. Moreover, higher tensile strength and elongation showed the nitrogened steel on tensile test. Based on these results, it is evident the increase in toughness of these steels provided by the presence of nitrogen. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: João Sinézio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T16:49:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sena_HildoCostade_M.pdf: 22003439 bytes, checksum: 1eca2b2806567e926cea6f94abd18776 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho avalia o efeito do tratamento por descarga corona em temperatura ambiente e acima para promover aumento da energia de superfície em filmes de polipropileno (PP). Submeteram-se amostras de polipropileno ao tratamento corona em sistema com geometria ponta-plano e utilizou-se de tensão de polarização dos eletrodos em 5kV . Avaliaram-se os efeitos do tratamento corona através de medidas de ângulo de contato pelo método da gota séssil, em função dos parâmetros: tempo de tratamento corona (2s a 90s), temperatura das amostras de polipropileno (25_C e 55_C) e distância entre os eletrodos (3mm e 5mm). Os resultados indicam influência significativa do tempo de tratamento corona e da distância intereletrodos. Ademais, o tratamento corona aumenta a energia de superfície dos filmes observada através da diminuição do valor do ângulo de contato entre amostra e gota d'água (inicialmente 88_ sem tratamento e 50_ após corona com 3mm de distância entre os eletrodos). Dentre os parâmetros e condições estudadas a temperatura não apresenta influência nos valores de ângulo de contato a fim de mudar a energia de superfície dos filmes. Em adição as medidas de ângulo de contato, medem-se propriedades físico-químicas da superfície do PP através da obtenção dos espectros dos filmes por espectrometria de infravermelho com transformações de Fourier (FT-IR) e de micrografias obtidas por microscopia eletrônica exploratória (MEV). A energia de superfície (antes e após tratamento corona) foi determinada utilizando-se os seguintes métodos: tensão superficial crítica (c), equação de estado (EE) e as aproximações de Owens/ Wendt (OW), Wu (Wu) e van Oss/ Chaudhury/ Good (VCG). A partir destes métodos encontra-se que: foram observadas diferenças entre os espectros de FT-IR obtidos nas diferentes condições de tratamento estudadas quando associadas a modificação por corona sob temperatura acima da ambiente (55_C _ 2_C). Alterações na topografia dos filmes de PP foram observadas após tratamento por descarga corona através da formação de grânulos, depressões, eriçamento e protuberâncias na superfície destes. Melhorias na energia livre superficial dos filmes de PP foram observadas após tratamento corona e variou aproximadamente de 36,9mN=m para 47,9mN=m em filmes sem tratamento superficial e após 10s de tratamento por descarga corona quando determinada através da aproximação de VCG, respectivamente / Abstract: The present study evaluates the effect of corona discharge treatment at room temperature and above in order to promote an increase of surface energy of polypropylene films. Polypropylene samples were subjected to corona treatment in tip-plane geometry system using bias voltage of 5kV between the electrodes. The effects of corona treatment were assessed by contact angle measurements using the sessile drop method, taking in account the following parameters: corona treatment time (2s to 90s), temperature of polypropylene samples (25_C and 55_C) and distance between the electrodes (3mm and 5mm). The results indicate significant influence of treatment time and the distance between the electrodes. Moreover, the corona treatment increases the surface energy of the films which was observed by decreasing the value of the contact angle between thesample and drop of water (initially 88_ without treatment and 50_ after corona with 3mm gap between the electrodes). Among the parameters and conditions studied, the temperature does not influence the values of contact angle in order to change the surface energy of the films. In addition the measures of contact angle, were carried out measures of physicochemical properties of the PP surface by obtaining the spectra of the films by infrared spectrometry with Fourier transformed (FT-IR) and micrographs obtained by scanning electron microscopy (SEM). The surface energy (before and after corona treatment) was determined using the following methods: critical surface tension (c), equation of state (EE) and approaches from Owens/ Wendt (OW), Wu (Wu) and van Oss/ Chaudhury/ Good (VCG). From these methods is turning out that: there were differences between the spectra obtained at different FT-IR treatment conditions studied when associate the corona modification at above room temperature (55_C _ 2_C). Changes in the topography of the films PP were observed after treatment by corona discharge due to formation of granules, depressions, bristling and bumps on their surface. Improvements in surface free energy of the PP films were observed after corona treatment, around from about 36,9mN=m in films without surface treatment up to 47,9mN=m after 10s of corona discharge when determined by VCG approach / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Ariene G. F. Van Dender / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-05T11:39:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gallina_DarlilaAparecida_D.pdf: 2393198 bytes, checksum: d449f75bf565f0dfc3ba0c2977c57919 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho otimizou-se o processo de obtenção do requeijão cremoso longa vida (UHT) com teor integral de gordura e desenvolveu-se o processo tecnológico de fabricação do requeijão cremoso light UHT, de modo a obter produtos com características similares às versões tradicional e light obtidas com tratamento térmico normal. Os requeijões cremosos foram processados a partir de massa obtida por acidificação direta a quente de leite desnatado. Creme de leite, sal emulsificante e cloreto de sódio foram adicionados a massa antes de iniciar o processo de fusão. No caso das versões light a gordura foi parcialmente substituída pelo concentrado de proteína de soro (WPC 34%). Os requeijões obtidos foram envasados em copos de vidro (requeijão cremoso e requeijão cremoso light) ou esterilizados em processo UHT (143ºC/3-5 segundos) e envasados assepticamente em embalagens Tetra Pak de 125 mL (requeijão cremoso UHT e light UHT). Os requeijões obtidos foram avaliados e comparados em relação às características: físicas e químicas, microbiológicas, perfil de textura (TPA), sensoriais (aceitabilidade, ADQ, estudo de vida de prateleira), perfil eletroforético das proteínas, microscopia eletrônica de varredura (SEM) e cor (instrumental). Não houve diferença significativa (p < 0,05) na composição química do requeijão cremoso (RC) e requeijão cremoso UHT (RCUHT). Os requeijões cremosos light (RCL) e light UHT (RCLUHT) apresentaram composição bastante similar. Ao longo do período de estocagem de 90 dias a 5ºC os valores de pH e lactose dos requeijões cremosos (RC e RCUHT) não apresentaram diferença significativa. Os índices de oxidação lipídica pelo método de ácido 2-tiobarbitúrico (TBA) do RC foram significativamente maiores do que os do RCUHT em 30, 60 e 90 dias de estocagem a 5ºC. Não houve diferença significativa no índice de TBA do RCUHT (estocado a 5 e 25ºC) durante o período de estocagem de 180 dias, exceto após 135 dias de estocagem. Nenhuma alteração foi observada no RC e RCL (acondicionados em copo), mantidos a 4-5ºC durante 90 dias, os quais apresentaram qualidade microbiológica satisfatória e de acordo com a legislação vigente. Quando submetidos ao teste de incubação (35-37ºC/7dias), RCUHT e o RCLUHT não apresentaram crescimento microbiano, alteração no pH e na aparência visual sendo, portanto considerados microbiológicamente seguros e adequados ao consumo. Houve diferença significativa (p < 0,05) em todos os parâmetros do perfil de textura (firmeza, adesividade, elasticidade e coesividade) entre o RC e o RCUHT durante 90 dias a 5ºC. Em geral não houve diferença significativa nos atributos de textura do requeijão cremoso UHT e do requeijão cremoso light UHT quando estocados nas temperaturas de 5 e 25ºC. Não houve diferença significativa (p < 0,05) nos parâmetros de cor (Luminosidade, cor amarela e índice de brancura) dos requeijões (RC e RCUHT, e RCL e RCLUHT) durante 90 dias de estocagem a 5ºC, dos requeijões (RCUHT e RCLUHT estocados a 5 e 25ºC) durante 180 dias de estocagem. A interação entre as amostras (RC e RCUHT) e o tempo de estocagem não foi significativa, ou seja, o tratamento térmico aplicado às amostras não afetou significativamente, o pH e o teor de lactose, os parâmetros de textura e os parâmetros de cor dos requeijões durante 90 dias a 5ºC. Para o RCL e o RCL UHT, a interação entre as amostras e o tempo de estocagem não foi significativa para os parâmetros de textura e de cor dos requeijões. Não houve interação significativa entre as amostras (estocadas a 5 e 25ºC) e o tempo de estocagem, ou seja, as temperaturas de estocagem dos requeijões (5 e 25ºC) não afetaram significativamente o índice de TBA, os parâmetros de cor e os parâmetros de textura do RCUHT e do RCLUHT durante 180 dias a 5 e 25ºC. Na microscopia eletrônica de varredura observaram-se diferenças na microestrutura do RC e do RCUHT e também na microestrutura do RCL e RCLUHT. Tais diferenças provavelmente se devem aos efeitos dos tratamentos (térmico e mecânico) inerentes ao processo UHT. Apesar da composição química similar, as diferenças observadas na textura e na microestrutura dos requeijões cremosos (UHT e light UHT) foram desejáveis e necessárias de forma que o produto pudesse ser acondicionado na embalagem e manipulado facilmente para seu consumo. O perfil eletroforético dos requeijões (RC e RCUHT) apresentou as frações da ß-CN, as1-CN e ?-CN. No requeijão cremoso (RC) observou-se também a presença da fração as1 - I CN, além das outras frações. Não houve diferença no perfil eletroforético das proteínas no requeijão cremoso light e requeijão cremoso light UHT, os quais apresentaram as frações de ß-CN, as1-CN e ?-CN. Ao longo do período de estocagem de 90 dias para o requeijão cremoso e light e 180 dias para o requeijão cremoso UHT e light UHT não houve alteração no perfil eletroforético, indicando que não ocorreu proteólise ou degradação das frações de caseína ao longo do tempo. No teste de aceitabilidade das amostras de RC e RCUHT em comparação com amostras comerciais observou-se que todas as amostras obtiveram boas médias de aceitação global. Quanto à consistência e espalhabilidade observaram-se elevadas porcentagens de rejeição da amostra UHT em relação às demais, sendo sua consistência de menor aceitação. Por outro lado, as amostras de RCL e RCLUHT comparadas com amostras de requeijões cremosos light comerciais no teste de aceitabilidade foram as de maior aceitação global. Quanto à consistência e espalhabilidade, houve destaque positivo para aceitação das amostras de RCLUHT e RCL em relação às demais. Em relação ao sabor, o RCLUHT obteve o maior índice de aceitação entre as amostras. Na Análise descritiva quantitativa verificou-se que a amostra de RCUHT em relação ao RC apresentou (ao nível de erro de 5%) cor branco-creme mais escura, menos consistência, mais fluidez, mais escorrimento no pão, menor sensação de corpo/consistência oral e gosto ácido levemente mais intenso. Estas amostras apresentaram igual intensidade de aroma e de sabor característico de requeijão e de creme de leite, de aroma de queijo maturado e de gostos salgado e amargo. A amostra de RCLUHT em relação ao RCL somente diferiu (ao nível de erro de 5%) quanto à intensidade do sabor característico de requeijão, considerada levemente menor. De acordo com o estudo da vida de prateleira e tendo em mente a necessidade de uma margem de segurança que garanta a qualidade do produto sugere-se os seguintes prazos de validade; (1) requeijão cremoso UHT (longa vida): 6 meses sob refrigeração até 10º C; 5 meses a 25º C e 2 meses para estocagem a 35º C; (2) requeijão cremoso light UHT (longa vida): 6 meses sob refrigeração até 10º C; 4 meses a 25º C e 2 meses para estocagem a 35º C. O emprego do processo UHT na produção de requeijão cremoso visa aumentar a durabilidade do produto devido ao tratamento térmico (UHT) e a embalagem asséptica e simplificar o sistema de transporte e estocagem do mesmo, sem a necessidade de refrigeração. Portanto, esta nova tecnologia desenvolvida visa oferecer uma nova alternativa ao mercado consumidor / Abstract: This research study describes the optimization of the manufacturing process of UHT full fat requeijão cremoso (long-life) as well as the development of a process to manufacture reduced fat version of UHT requeijão cremoso (long-life), in a way such as to obtain final products with characteristics similar to those of traditional commercial requeijão cremoso produced with the normal heat treatment. The processed cheeses were all made from fresh curds obtained by direct acidification of heated skim milk. Milk cream, emulsifying salt and sodium chloride were added to the curds before initiating the melting process. In the case of the reduced fat versions, milk fat was partially replaced by a fat substitute (WPC 34). The final products were hot-filled into glass containers (full fat and reduced fat requeijão cremoso) or sterilized by UHT processing (143ºC/3-5 seconds) before being aseptically filled into 125 mL Tetra Pak packages (full fat UHT requeijão cremoso and reduced fat UHT requeijão cremoso). The processed cheeses were evaluated and compared for physical-chemical, microbiological, texture profile analysis (TPA) and sensory (acceptability, DQA, shelf life study) characteristics, protein electrophoretic profile, scanning electron microscopy (SEM) and color (instrumental). No statistically significant (p < 0,05) differences were found in the chemical composition of the requeijão cremoso types investigated (traditional heat and UHT processing). The traditional reduced fat and UHT reduced fat requeijão cremoso presented quite similar chemical compositions. During storage for 90 days at 5ºC, the pH value and lactose levels of the traditional and UHT full fat requeijão cremoso samples did not show any significant differences (p < 0,05). Lipids oxidation as measured by TBA method was found to be significantly higher in the samples of requeijão cremoso (glass containers) compared to UHT requeijão cremoso after 30, 60 and 90 days storage. No statistically significant (p < 0,05) differences were found in the TBA values of the full fat UHT requeijão cremoso (stored at 5 and 25ºC) during the180 days storage period studied, except after the 135 days. In addition to being of satisfactory microbiological quality and in compliance with all applicable standards, the glass-packed requeijão cremoso samples (full fat and reduced fat) did not present any microbiological changes after 90 days storage at 4-5ºC. The results of the incubation test clearly show that the long-life processed cheeses (UHT full fat and UHT reduced fat requeijão cremoso) were also considered microbiologically safe and fit for human consumption as they did not present bacterial growth, change of pH value and visual appearance after incubation at 35-37ºC for 7 days. The texture profile parameter values (firmness, adhesiveness, elasticity and cohesiveness) of the glass-packed full-fat requeijão cremoso samples were significantly (p < 0,05) different from those of the UHT full fat cheeses during 90 days at 5ºC. In general, no significant differences (p < 0,05) were found between texture profile attributes of UHT full fat and UHT reduced fat processed cheeses when stored at 5 and 25ºC. No significant changes in the color parameters values (L*, b*, IB) of the glass-packed full fat and reduced fat requeijão cremoso, and UHT full fat and UHT reduced fat requeijão cremoso were observed throughout 90 days storage at 5C. Also in the case of UHT full fat and UHT reduced fat requeijão samples stored at 5 and 25ºC, the color parameter values did not measurably change during 180 days storage. No statistically significant differences (p < 0,05) were detected as to interaction between the samples (full fat and UHT full fat requeijão cremoso) and the storage period investigated, thus the heat treatment to which the different RC types were exposed during the manufacturing process did not produce any significant differences in terms of pH value, lactose levels, texture profile parameter values and color parameters values during 90 days at 5ºC. No statistically significant differences (p < 0,05) were detected as to interaction between the samples and the storage period investigated relative to the color parameters values and the texture profile parameter values of reduced fat and UHT reduced fat requeijão cremoso. No significant differences (p < 0,05) were found between the samples (stored at 5 and 25ºC) and the storage period, thus, storage temperatures did not significantly affect the TBA values, the color parameters values and the texture profile attributes of UHT full fat requeijão cremoso and UHT reduced fat requeijão cremoso during 180 days at 5 and 25ºC. Images generated by scanning electron microscopy (SEM) showed marked differences between the microstructure of glass-packed full fat and UHT full fat requeijão cremoso on one hand, and between the microstructure of glass-packed reduced fat and UHT reduced fat requeijão cremoso on the other. These differences are probably due to effects of the heat and mechanical treatments inherent to UHT processing. In spite of having similar chemical compositions, the differences in texture and microstructure of the UHT full fat and UHT reduced fat requeijão cremoso versions are desirable and necessary, not only to enable the product to be filled into the package, but also to facilitate its consumption. The electrophoretic profiles of the full fat requeijão cremoso versions (glass-packed and UHT-processed) exhibited fractions of ß-CN, as1-CN e ?-CN. In addition to these fractions, the electrophoretic profile of glass-packed full fat requeijão cremoso shows also the presence of the as1 - I CN fraction. There was no difference between the electrophoretic profiles of the proteins present in the glass-packed reduced fat requeijão cremoso and that of the UHT reduced fat product, both of which contained the ß-CN, as1-CN and ?-CN fractions. No perceptible changes were observed in the electrophoretic profiles of the glass-packed requeijão samples (full fat and reduced fat) during the 90-day storage period studied, nor in the profile of the UHT full fat and UHT reduced fat cheeses during 180 days storage, thereby indicating that none of the four requeijão cremoso types studied was affected by proteolysis or casein fraction breakdown with time. The results of sensory acceptability analysis showed that both the glass-packed and UHT full fat requeijão cremoso samples received a high percentage of good ratings for overall sensory acceptability. The consistency and spreadability attributes of the UHT full fat requeijão cremoso samples received high percentages of rejection compared to the other sample types, with consistency receiving the lowest scores of acceptability. On the other hand, the samples of glass-packed reduced fat requeijão cremoso and UHT reduced fat requeijão cremoso obtained good percentage ratings for overall acceptability and received higher ratings for this attribute as compared to 2 different brands of commercial reduced fat requeijão. As for consistency and spreadability, particularly the samples of glass-packed and UHT reduced fat cheese which obtained consistently higher ratings compared to all the other samples types analysed. As for the attribute taste, UHT reduced fat requeijão cremoso received the highest scores for acceptability. The results of quantitative descriptive analysis show that (5% error level), compared to the glasspacked full fat product, the UHT full fat requeijão cremoso presented a darker tone of creamy white color, less firm and more fluid consistency, smoother and more fluid cheese flow on bread, less mouthfeel & body and a more intense acidic note. These samples exhibited similar intensity of aroma and typical requeijão and milk cream taste, ripened cheese aroma and salty and bitter flavor notes. Compared to the glass-packed reduced fat requeijão, the UHT reduced fat requeijão cremoso samples were found to exhibit only less intense taste of typical requeijão (5% error level). Based on the results of the shelf-life study and considering the need for a safety margin that would guarantee the safety of the product, the following shelf life times are suggested: (1) UHT full fat requeijão cremoso (long-life): 6 months when stored under refrigeration at up to 10º C; 5 months when stored at up to 25º C and 2 months when stored at up to 35º C; (2) UHT reduced fat requeijão cremoso (long-life): 6 months when stored under refrigeration at up to 10º C; 4 months when stored at a temperature of 25º C and 2 months when stored at up to 35º C. The use of UHT processing in the manufacture of requeijão cremoso aims at extending the shelf life of the product as a result of both the higher efficiency of the UHT process as compared to the traditional heat treatment and the advantages of the aseptic package that not only eliminates the need of refrigeration but also facilitates handling throughout the distribution chain. Thus, this new technology provides a new and technically & economically feasible alternative for large-scale dairy plants / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Itamar Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T00:00:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_JorgeTeofilodeBarros_D.pdf: 9029250 bytes, checksum: f3ec2a6ac86fad1df85550195db13502 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Os aços inoxidáveis duplex (¿duplex stainless steels ¿ DSS¿) fazem parte de uma classe de materiais com microestrutura composta por duas fases, normalmente a ferrita e a austenita, com frações volumétricas aproximadamente iguais. Estes materiais se caracterizam por apresentarem excepcional combinação de propriedades mecânicas, aliada a uma excelente resistência à corrosão sob condições críticas de trabalho, o que os torna uma alternativa disponível aos aços inoxidáveis austeníticos. Por esse motivo, os aços inoxidáveis duplex possuem um vasto campo de aplicações; no entanto, no que pese a versatilidade desses aços, proporcionada pela interessante combinação de elevadas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão, eles são menos apropriados que os austeníticos para aplicações acima de +250ºC, devido à precipitação de fases frágeis, e abaixo de ¿50ºC, em virtude da fragilidade associada à fase ferrita. Em vista dessas limitações, o presente trabalho pretende estudar o comportamento do aço inoxidável duplex SAF 2205 (UNS S31803), no que se refere à taxa de propagação de trinca por fadiga e mecanismos de fratura na propagação de trinca por fadiga, quando submetido a diferentes temperaturas e a variação na sua microestrutura pela precipitação de fases frágeis, proporcionando, dessa forma, a análise da influência desses dois fatores limitantes do uso do material em termos de propriedades mecânicas. Foram realizados ensaios de propagação de trinca por fadiga em três temperaturas (ambiente, ¿20º e ¿50°C), com o material solubilizado e em quatro outras condições microestruturais com crescentes frações de fases precipitadas, principalmente Sigma e Chi. A fração volumétrica dessas fases foi obtida por meio de tratamentos isotérmicos a 850ºC nos tempos de 5, 20, 35 e 100 minutos, tendo os seus valores variados entre 0,7% e 8,6%. Para a caracterização microestrutural do material foram utilizadas as técnicas de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. Com relação à resistência à propagação de trinca por fadiga, observou-se um aumento para valores iniciais de _K em todas as condições estudadas; todavia, a inclinação da curva, medida por meio do parâmetro m da equação de Paris-Erdogan, aumentou com a elevação da fração volumétrica das fases precipitadas de tal forma que, na condição mais extrema, correspondente ao valor médio de 8,6% dessas fases, a taxa de propagação de trinca nos pontos finais da condição de validade do ensaio atingiu um valor superior em cerca de três vezes ao da condição não tratada, considerando valores próximos de _K. A temperatura, por sua vez, influenciou no sentido de também diminuir a taxa de propagação de trinca, principalmente na temperatura de ¿50°C, e aumentar a inclinação das curvas, proporcionando valores nas taxas de propagação aproximadamente iguais nos pontos finais de validade dos ensaios. Em relação aos mecanismos de fratura observou-se a fratura tipo alveolar, com tendência para aparência de clivagem pelo aumento da quantidade de fases frágeis, não tendo sido observadas modificações consideráveis no aspecto das superfícies de fratura dos corpos de prova ensaiados em temperaturas negativas nos níveis em que foram adotadas neste trabalho / Abstract: Duplex stainless steels (DSS) are part of a materials class with microstructure composed by two phases, usually ferrite and austenite, which are present in approximately equal volume fractions. These materials are characterized by an exceptional combination of mechanical properties and an excellent corrosion resistance under critical conditions of work, that make them an available alternative to the austenitic stainless steels. For that reason, the duplex stainless steels have a wide field of applications; however, despite their versatile's nature, provided by the interesting combination of high mechanical properties and corrosion resistance, they are less appropriate than the austenitics for applications above +250ºC, due to precipitation of brittle phases, and below ¿50ºC, due to fragility associated to the ferrite phase. Because of those limitations, the present work purposes to study the behavior of the duplex stainless steel SAF 2205 (UNS S31803), concerning to the fatigue crack propagation rate and fracture mechanisms in the fatigue crack propagation when submitted to different temperatures and the variation in its microstructure, for the precipitation of brittle phases, providing, in that way, the analysis of the influence of those two factors that restrict the use of the material in terms of mechanical properties. Fatigue crack propagation tests were conduzed at three temperatures (+24°C, ¿20°C and ¿50°C), and under five material conditions (annealed and four microstructures with an increasing fraction of precipitate phases, mainly Sigma and Chi). The volume fraction of those phases was obtained from isothermal heat treatments for 850ºC in the times of 5, 20, 35 and 100 minutes, having its values varied between 0.7% and 8.6%. The microstructural characterization was obtained by using optical and scanning electron microscopies. In regard to the fatigue crack propagation resistance, was observed an increase for initial values of _K in all the studied conditions. On the other hand, the slope of the curve, measure by means of the parameter m of the Paris-Erdogan equation, it increased with the elevation of the volume fraction of the precipitated phases, in such a way that, in the most extreme condition, corresponding to the medium value of 8.6% of those phases, the fatigue crack propagation rate in the final points of the condition of validity of the tests reached a value in about three times higher them the non treated condition, considering values of _K approximately the same. In its turn, the temperature decreased the crack propagation rate, mainly in the temperature of ¿50°C, and increased the slope of the curves, providing approximately the same value in the propagation's rates in the final points of validity of the tests. The fracture mechanism alveolar with trend for appearande cleavage was observed with increasing the fraction of brittle phases. The aspect of the fracture surfaces didn't present considerable modifications with the decrease of the test temperature at the levels in that were adopted in this work / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Itamar Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T02:11:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_JairoAparecido_M.pdf: 6076848 bytes, checksum: 742363d8456eadb728338e42b630e9bd (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Atualmente, grandes esforços tem sido direcionados no sentido de se obter aços de baixo custo, com rnicroestruturas que proporcionem as melhores combinações de propriedades mecânicas, sobretudo aquelas relacionadas com fadiga em alto ciclo. Este trabalho tem como objetivos analisar as propriedades mecânicas monotônicas e cíclicas do aço API 5L X65 ¿ aço de baixo teor de carbono e microligado com titânio e nióbio-, em duas condições microestruturais distintas; a primeira na condição como fornecida (CF) e a segunda na condição tratada termicamente (T77) (normalizada a 1193K + tratada na região intercrítica a 1043 K e resfriado em óleo a uma taxa de 30 'Ks POT. ¿1¿). A primeira condição analisada, como fornecida (CF) apresentou microestrutura ferrítico-perlítica (84,9% de ferrita para 15,1% de perlita) enquanto a segunda condição (T77) apresentou microestrutura ferrítico-martensítica (82,7% de ferrita para 17,3% de martensita). Foram analisadas as propriedades de tração ('sigma¿ IND. t ), limite de escoamento ('sigma¿ IND. e) redução de área (RA) e o limite de resistência à fadiga ('S IND. f¿) para as duas condições. Verificou-se um aumento do limite de resistência à tração em 14% (de 615 MPa para 800 MPa),uma diminuição de 38% no limite de escoamento (de 530 MPa para 328 MPa), um alongamento de 8,6%, uma redução de área de 17,6% e uma diminuição do limite de resistência à fadiga de 20% (de 372 MPa para 300 MPa) com o tratamento térmico realizado. As fractografias das superfícies de fratura dos corpos de prova ensaiados à fadiga apresentaram-se muito similares, sendo que as estrias de fadiga foram mais evidentes para a condição T77 / Abstract: Nowadays, there is a significantresearch efforts in terms of obtaining economical steels with microstructure resulting in good mechanical property combinations, chief1yhigh fatigue properties. The purpose of this work is to analyze the monotonic and mechanical properties of the API 5L X65 steel, a titanium and niobium microalloyed low carbon steel, in two different microstructural conditions. The first in as received condition (CF) and the second heat treated (T77) (normalized in 1193K+ treated in intercritical region to 1043K and cooled in oil, a rate of 30 'Ks POT. ¿1¿). The CF condition presented a ferritic- perlitic microstruture (84.9% offerrite and 15% of perlite) while the T77 condition presented a ferritic-martensitic microstuture (82,7% of ferrite and 17,3% of martensite). The properties as tensile strength (S IND. u), reduction in area (RA), yield strength ('S IND.y¿) and endurance limit ('S IND. f¿) were analyzed for both conditions CF and T77. There were an increase in tensile strength of 14% (from 615 MPa to 800 MPa), a decrease in yield strength of 38% (from 530 MPa to 328 MPa), an elongation of 8.6%, a reduction in area of 17,6% and a decrease in endurance limit of 20% (from 372 MPa to 300 MPa) with the heat treatment applied. The fractografies of fracture surface were so similars, mean while in T77 condition the fatigue striations were more visible / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Rubens Caram Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T09:07:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_EderSocratesNajar.pdf: 12663062 bytes, checksum: 7370e7f28842390cf5ef88bf41daa49e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: As ligas de Ti tipo ß exibem versatilidade em relação a propriedades mecânicas, que podem ser controladas por tratamentos térmicos específicos. Neste trabalho foram produzidas, processadas e caracterizadas amostras de ligas Ti-Nb-Sn, objetivando a fabricação de hastes de próteses totais de quadril. O trabalho incluiu a avaliação de transformações de fase durante tratamentos térmicos, a avaliação dos efeitos de tais tratamentos na microestrutura e no comportamento mecânico e finalmente, a proposição de processo de fabricação de hastes de próteses de quadril por forjamento a frio e de tratamentos térmicos coerentes com a solicitação mecânica do componente. Os resultados obtidos permitem descrever a decomposição da martensita e a formação das fases ß, ? e a. Tais informações foram aplicadas na seleção de condições ideais de tratamentos térmicos que possibilitaram o forjamento a frio com sucesso, gerando peças isentas de trincas ou outros defeitos indesejáveis. A aplicação de condições específicas de tratamento térmico a haste permitiu otimizar o comportamento mecânico da mesma. A parte superior da haste, que é submetida a esforços mais intensos, foi tratada termicamente, exibindo ao final alta resistência mecânica. Por outro lado, a parte inferior, que deve exibir comportamento compatível com deformações elástica dos ossos, foi processada de forma distinta, exibindo ao final, baixo módulo de elasticidade. / Abstract: ß type Ti alloys exhibit versatility in terms of mechanical properties, which can be tailored by using specific heat treatment conditions. In this work, Ti-Nb-Sn alloy samples were prepared, processed and characterized, aiming to produce femoral stems of total hip prostheses. The research included evaluations of phase transformations during heat treatments as well as analyses of the effect of such heat treatments on the microstructure and mechanical behavior. It also included the proposition of a manufacturing process of such stem using cold forging process and application of specific heat treatment conditions according to the component mechanical requirements. The results obtained allowed one to describe martensite decomposition as well as ß, ? e a phases precipitation. Such information has been applied in the selection of optimized conditions that allow successful cold forging, providing undesirable defects-free parts. Also, application of specific heat treatment conditions led to the optimization of the stem mechanical behavior. The stem upper section, which is usually subjected to higher mechanical stress, was submitted to aging heat treatment, resulting in higher mechanical strength. On the other hand, the lower section, which must have compatible performance with bone elastic deformation, was processed in a different manner to result in low elastic modulus. / Universidade Estadual de Campi / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Fernanda Paula Collares Queiroz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-09T13:45:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_IsabelaBastos_M.pdf: 4885284 bytes, checksum: 8688c762f5288e9642725b7a6b9fae75 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O tratamento com gás cloro (chlorination) é um processo de modificação aplicado à farinhas de trigo para utilização na produção de bolos com altas quantidades de açúcar e líquidos (bolo high ratio), melhorando consideravelmente suas propriedades de panificação e características sensoriais. Porém, o uso do gás cloro para o tratamento da farinha não é considerado seguro e outras formas de modificação têm sido testadas para a substituição da cloração, sendo que o processo mais avaliado tem sido o tratamento térmico da farinha de trigo. A quinoa (Chenopodium quinoa) é um pseudo-cereal da família das Amaranthaceae, que apresenta um potencial agronômico importante, sendo uma das fontes mais ricas de proteína entre os grãos, com altos níveis de lisina e metionina. Neste trabalho, foram avaliados: (i) o tratamento térmico de duas farinhas de trigo com diferentes forças de glúten (designadas pelas letras A e B) e misturas destas com farinha de quinoa (10, 20 e 30%, em peso) e (ii) a viabilidade de sua aplicação na produção de bolos high ratio tipo pão de ló, visando melhoria das suas propriedades tecnológicas e agregando-lhes valor nutricional. Inicialmente, as farinhas de trigo utilizadas, farinha de quinoa e suas misturas foram analisadas quanto às suas características químicas e reológicas. Foram utilizadas duas farinhas com força de glúten diferentes com o intuito de se avaliar o efeito do tratamento térmico em matérias-primas com qualidades tecnológicas distintas. Posteriormente, testes exploratórios foram conduzidos para definir o tipo de equipamento mais adequado (extrusor termoplástico ou forno de convecção) para ser utilizado na execução dos tratamentos térmicos. Estas farinhas tratadas foram aplicadas em pão de ló e comparadas com as farinhas A e B sem tratamento e farinha padrão (farinha comercial tratada termicamente). Para avaliar o efeito do processo térmico nas propriedades tecnológicas das farinhas de trigo utilizadas (A e B), foram realizados dois planejamentos experimentais aplicados à metodologia de superfície de resposta. Um terceiro experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos do tratamento térmico nas propriedades das misturas de farinha de trigo (A e B) e farinha de quinoa (10%, 20% e 30%, em peso). As farinhas foram aplicadas em bolo high ratio tipo pão de ló e comparadas com as farinhas padrão e sem tratamento (A e B). Os resultados do planejamento experimental aplicado à metodologia de superfície de resposta para a farinha de trigo pura (A e B) não permitiram a obtenção de um modelo, indicando que não houve diferença significativa entre os tratamentos térmicos nas faixas de variáveis independentes estudadas (tempo e temperatura de tratamento e umidade da farinha). Aplicando teste de Tukey, os tratamentos com melhor resultado de peso específico da massa, altura do bolo e dureza instrumental foram escolhidos para teste de substituição parcial da farinha de trigo por farinha de quinoa em dosagens de 10, 20 e 30%. Os resultados mostraram que houve diferença significativa entre os tratamentos para o peso específico da massa, porém a variação não interferiu na altura do bolo. Tanto o volume quanto o encolhimento lateral do pão de ló não foram afetados pelo tratamento térmico e inclusão de farinha de quinoa. A inclusão de quinoa diminuiu a dureza do miolo para a farinha B. Esta resposta não foi afetada pelo tratamento térmico. A cor do miolo escureceu conforme o aumento da concentração da farinha de quinoa em substituição à farinha de trigo, porém não houve diferença entre as farinhas de trigo puras tratadas e sem tratamento. A estrutura do miolo apresentou tendência a permanecer mais aberta com o aumento da quantidade de farinha de quinoa incorporada / Abstract: Chlorination is a process applied to wheat flour to produce modified flour that is used in cakes with high levels of sugar and liquids, improving their baking properties and sensorial characteristics. However, the use of chlorine gas for flour modification is not considered safe and alternative treatments have been tested to replace chlorination. Among the options, heat treated wheat flour has been used very often as an alternative to clorination. Quinoa (Chenopodium quinoa) is a pseudo-cereal from the Amaranthaceae family, with an important agronomic potencial. It is one of the most rich sources of protein among grains, with high lysine and methionine levels. This work evaluated: (i) the heat treatment of two wheat flour types with different gluten strength (designated of A and B) and their blends with quinoa flour (10, 20 and 30%, per weigh) and (ii) the viability of their application in sponge cake production, to improve its technological properties and nutritional value First, the wheat and quinoa flour and their blends were analysed regarding chemical and reological characteristics. Two wheat flour types with different gluten strength were tested to evaluate the heat treatment effects in raw materials with distinct technological properties. Next, tests were conducted to define the most appropriate equipment (termoplastic extruder or convection oven) to make the thermal treatments. These treated flours were used in a sponge cake recipe and compared with non treated A and B flours and with a standard wheat flour (heat treated commercial flour). To evaluate the thermal process effects in wheat flours (A and B) technological properties, two experiments were conducted using a response surface methodology. Another experiment was carried out to verify the heat treatment effects in wheat flour (A and B) and quinoa flour mixtures (10%, 20% and 30%, per weigh). The treated flours were used in a sponge cake recipe and compared with non treated A and B flours and with a standard wheat flour. The results of the experiments based on the response surface methodology for the pure wheat flours have not validated any statistically significant model. They showed that there was no difference between the processes for the variables considered (treatment time, temperature and wheat flour moisture content). Thus, we have resorted Tukey tests to discriminate the treatments with best results of batter density, cake heigh and crumb hardness. The selected treatments where used in additional tests were the wheat flour was replaced by quinoa flour in percentages of 10, 20 and 30%. There were differences between the treatments regarding batter density, but this variation did not change the sponge cake height. It was concluded that the thermal treatment and quinoa flour adding did not interfere in cake height and lateral shrinkage. Quinoa flour inclusion resulted in a crumb hardness decrease for wheat flour B. This response did not change between treated and non treated wheat flour. The cake crumb became dark as the quinoa flour percentage raised, but there was no difference between treated and non treated wheat flours. The crumb grain was more open in sponge cakes with higher amount of quinoa flour / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Maria Clara Filippini Ierardi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T12:12:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_EvaldoJulioFerreira_D.pdf: 5976897 bytes, checksum: 3a90757d7dedddb93e26e91797b38b52 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A melhoria nas propriedades superficiais dos materiais tem sido buscada incessantemente pelas indústrias de transformação. A utilização do laser para tratamento térmico e refusão, entre outros processos, tem possibilitado grandes avanços nesta área. Muito se tem trabalhado na determinação dos parâmetros operacionais do laser e a resultante destas influências sobre as propriedades dos materiais. Os objetivos deste trabalho são estudar os efeitos destes parâmetros operacionais sobre a profundidade da camada superficial e a caracterização microestrutural das amostras submetidas a tratamento térmico a laser. Foram feitos experimentos usando os aços AISI 1045 e AISI 4340, a partir de amostras recozidas, temperadas e nitretadas. Foi utilizado um laser de CO2, pertencente ao LNLS, com potência nominal de 1 kW, desfocado em 2 mm, velocidade de deslocamento do feixe variando de 3000 a 10000 mm/min. Os resultados confirmam o laser como um instrumento eficaz na aplicação dos tratamentos superficiais. Para o aço AISI 1045, verifica-se que as amostras nitretadas apresentam maior profundidade da poça resultante após tratamento a laser. Já para o aço AISI 4340 as amostras endurecidas são as que se apresentam com maiores profundidades de poça. Para ambos os casos, as amostras recozidas apresentam os menores valores de profundidade da poça. Os ensaios de corrosão demonstram, com exceção das amostras nitretadas, uma tendência de elevação na nobreza do potencial eletroquímico do material. Quanto à resistência ao desgaste, com exceção das amostras nitretadas, do aço AISI 4340, todas as amostras apresentaram melhora após submetidas aos tratamentos propostos / Abstract: The industry development during last decades has allowed significant improvements concerning materials surface properties. Laser application for thermal treatment and remelting has also permitted important advances in this area. A lot of work has been spent in order to understand the influence of the operational laser parameters on the products¿ performance. The main objective of this study is to examine the effects of such parameters on the surface layer depth and on the typical microstructural arrangement of the treated samples. Thus, experiments were carried out using the steels AISI 1045 and AISI 4340, which were annealed, tempered and nitrated. Further, It was used a CO2¿s laser equipment, with nominal power of 1kW (defocusing of 2mm) and scan speed varying from 3000 mm/min to 10000 mm/min. The results confirmed the laser as an effective technique for surface treatments application. For steel AISI 1045, it was verified that nitrated samples presented the deepest liquid pool as consequence of the laser treatment. However, for steel AISI 4340, the hardened samples presented the deepest liquid pool. In both cases the annealed samples presented the lowest values concerning such parameter. The corrosion tests demonstrated that, except for the nitrated samples, a tendency of electrochemical potential increasing could be observed for all other studied conditions. Concerning wear resistance, excepting steel AISI 4340 nitrated samples, the others shown an improvement after the proposed treatment / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Florencia Cecilia Menegalli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-09T22:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guerreiro_LizielleMariaRicardo_D.pdf: 3811056 bytes, checksum: fd1a806ffefe0aee5c570c2387c47081 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Produtos elaborados, como molhos para salada, conservas, sobremesas, pratos prontos, dentre outros, passam por bombeamento, esterilização, congelamento, ou acidificação, durante o processamento. Um ingrediente amplamente empregado nestes alimentos é o amido. Para resistir a estas condições de processo, os amidos devem conservar suas propriedades funcionais como a textura inicial, não liberar água nem alterar cor, preservar aromas, resistir a pH baixo e esterilização e aumentar a ¿vida de prateleira¿ do produto. Nem sempre o amido nativo mantém as propriedades funcionais sob condições de processo e a indústria utiliza, então, o amido modificado. Porém, a mistura de amidos poderia ser uma alternativa. Nesse contexto, os amidos de amaranto e de mandioca, a mistura dos amidos de amaranto e de mandioca, numa proporção de 1:1 e os amidos comerciais ¿Novation¿ 9460 e 9560 foram estudados, numa concentração de 5% (p/v), em pH natural e ácido de 3,5, com ou sem tratamento térmico realizado em autoclave a 121oC por 30 minutos. Os géis foram avaliados por microscopia, pelas propriedades funcionais (sinérese e vida de prateleira) e reologia. A mistura apresentou menor inchamento do que os amidos em separado. A acidez diminuiu o inchamento dos grânulos dos amidos de amaranto e mandioca, mas não influenciou o comportamento dos amidos comerciais. A gelatinização no reômetro foi influenciada pela acidez que aumentou os valores do módulo elástico para a mandioca, amaranto, mistura e 9560. As análises de gelatinização realizadas no DSC mostraram que a acidez diminuiu as temperaturas de início dos amidos de amaranto e de mandioca e aumentou a temperatura de pico do amido de amaranto. Todos os géis dos amidos com pH natural, ácido e natural autoclavado apresentaram tixotropia e comportamento pseudoplástico. O comportamento dos géis naturais de amaranto e da mistura foi modelado pela equação de Herschel-Bulkley; enquanto que o comportamento dos géis naturais de mandioca, 9460 e 9560 foi modelado pela equação de Lei da Potência. Os géis, em meio ácido, tiveram o comportamento melhor descrito pela equação de HB, com exceção do gel do amido 9560, que apresentou comportamento melhor descrito pela Lei da Potência. Para os géis autoclavados em pH natural, o comportamento foi descrito pela equação de HB e, em meio ácido, pela equação Lei da Potência, com valores de n próximos da unidade. De maneira geral, em ensaios estacionários, o gel da mistura apresentou comportamento mais próximo ao do gel de mandioca, embora em ensaios dinâmicos tenha apresentado comportamento mais próximo do gel de amaranto. Em ensaios dinâmicos, os géis natural, ácido e natural autoclavado apresentaram comportamento de gel fraco, com exceção do gel de mandioca natural autoclavado, que apresentou comportamento de suspensão. Os géis ácidos autoclavados dos amidos de amaranto, de mandioca e da mistura não apresentaram comportamento viscoelástico. Os géis de amaranto, de mandioca e da mistura apresentaram comportamento descrito pela equação de Ahrrenius, que estabeleceu uma relação de dependência da viscosidade aparente com a temperatura, independente da acidez. Para a análise de ¿vida de prateleira¿, os géis de amaranto e dos amidos comerciais apresentaram as menores variações dos valores das curvas de G¿ e G¿ durante o armazenamento / Abstract: Starch has been widely used as a thickener, stabilizer or gelling ingredients in the food like soups, sauces, snacks, canned and refrigerated food products. In this foods processing, starch dispersion are often heated, cooled and pumping at a wide range of shear rate. In many foods, sours substances (various acids) are added to foods as acidulents or preservatives. Important factors like texture, pasting properties, appearance and viscosity of starch pastes must be conserved when the starches are submit to stress conditions. But native starches present limitations that reduce their usefulness. A less costly alternative to modifications is the use of blends of native starches from different sources, which is keeping with current preferences for ¿natural¿ products. Our objective is to investigate how acidity and heat treatment effects the granules and the rheological properties of starch blends (amaranth:cassava), amaranth and cassava starch pastes. The starch gels (5%w/v), natural and acid pH, with or without heat treatment (autoclaved 121oC/30 min.) are studies through microscopy, functional properties and rheological behavior. The blend of starch showed lower swelling than pure starches. The acidity decreased swelling of the amaranth and cassava starches, but did not influence the commercials starch. The gelatinization study by rheometer was influenced by acid that increased the elastic modulus of cassava, amaranth, blend and 9560 starch gels. The gelatinization study by DSC exhibited acid influence in the initial and peak temperatures of amaranth and cassava starches. The natural, acid and natural autoclaved gels exhibited tixotropy and pseudoplastic behavior. The natural gel rheological behavior of amaranth and blend were described by HB model, although gel behaviors of cassava, 9460 e 9560 were described by Law power model. Acid gel rheological behaviors were described by HB model, except 9560 gel, that exhibited Law Power model. Natural autoclaved gels exhibit a rheological behavior were described by HB model and acid autoclaved gels were described by Law Power with n values approximately 1. A general way, in the steady test, the blend gel behavior was similar to cassava starch gels. In dynamic test, the blend behavior was similar to amaranth gels. In dynamic test, natural, acid and autoclaved natural gels were classified like weak gels, except natural autoclaved cassava gel, that exhibit behavior like entanglement suspension. Autoclaved acid of amaranth, cassava and blend did not exhibit viscoelastic behavior. The acidity influenced the n e k values parameters to different temperature. The amaranth and commercials starch gels exhibited lower changes in elastic and viscous modulus during storage / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos