A adulteração do leite é uma prática comum e que preocupa as agências reguladoras, indústrias e a população. Apesar da crescente necessidade de identificação desse tipo de fraude, os métodos empregados geralmente possuem baixo rendimento analítico e alta dependência de mão-de-obra. Sendo assim, objetivou-se desenvolver calibração e validação para monitoramento de adulteração em leite cru, utilizando equipamento compacto (MilkoScan FT1), que adota a espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ademais, objetivou-se comparar a acurácia na detecção de adulterantes do método de FTIR com os testes físico-químicos tradicionais adotados pela indústria no controle de qualidade do leite. Para isso, cerca de 2500 amostras de leite foram utilizadas para construção do espectro de referência e 1625 amostras foram empregadas para validar a identificação de cinco dos principais adulterantes (em três diferentes concentrações cada) encontrados em leite: (1) amido de milho; (2) bicarbonato de sódio; (3) citrato de sódio; (4) formaldeído; (5) sacarose, além da adição de dois níveis de água ou soro de leite. Após esta etapa, 650 amostras foram preparadas para comparação dos métodos, utilizando os mesmos adulterantes nas mesmas concentrações da etapa anterior. Os resultados demonstraram que as calibrações desenvolvidas expressaram boa capacidade geral de detecção de adulteração, apresentando excelente sensibilidade (84%) e especificidade (100%), principalmente quando comparadas com os testes tradicionais, visto que o método de FTIR apresentou capacidade de identificação de adulterantes em leite cru superior aos métodos físico-químicos tradicionais, podendo ser utilizado diretamente nas plataformas de recepção do leite nos laticínios, melhorando os processos industriais de detecção de adulterantes. / Milk adulteration is a common practice that concerns regulatory agencies, industry and the population. Despite the growing need for the identification of this type of fraud, the methods employed generally present low performance and high dependency on hand labor. Therefore, this study aimed to calibrate and validate a compact equipment (MilkoScan FT1) that adopts a Fourier transform infrared spectroscopy to monitor adulteration in raw milk. Furthermore, this study aimed to compare the accuracy in adulterants detection, of the FTIR method with that of conventional physico-chemical tests, adopted by the dairy industry in milk quality control. For this, almost 2500 milk samples were used for reference spectrum construction and 1625 samples were used in the validation process, to identification of the following five main adulterants (at three different concentrations) found in milk: (1) cornstarch, (2) sodium bicarbonate, (3) sodium citrate, (4) formaldehyde, and (5) saccharose, plus the additions of two levels of water or whey. After this step, 650 samples were prepared to compare the methods, using the same adulterants at the same concentrations of the previous step. The results revealed that the developed calibration demonstrated a good adulteration detection ability with excellent sensitivity (84%) and specificity (100%), mainly when compared with traditional tests. The FTIR method showed capacity of adulterants identification higher than that presented by physico-chemical methods, which proves its ability to be used directly in the milk reception platforms in dairy industry, improving industrial processes of adulterants detection.

Este trabalho de dissertação é um estudo sobre os aspectos relevantes tanto das tecnologias da informação quanto das estratégias na competitividade do sistema agroindustrial do leite, tendo como objetivo central, diagnosticar as barreiras e os fluxos de informações estratégicas existentes neste setor para uma avaliação nos micros, pequenos e médios laticínios para que estes se tornem mais competitivos. Inicialmente, é realizada uma breve descrição e caracterização de como se encontra o sistema agroindustrial do leite no âmbito econômico nacional, tornando assim, mais claro as razões pelas quais se torna necessário este estudo. O tema é, então, enfocado através da sistematização dos principais conceitos sobre estratégia e tecnologia da informação citados na literatura. Após, é enfocado de um modo geral, o cenário industrial brasileiro. Com isto, o suporte para um levantamento de dados específico sobre o sistema agroindustrial do leite está configurado; através de figuras e tabelas são mostrados dados estatísticos do mercado nacional e internacional e os motivos pelos quais o Brasil não é o primeiro no ranking mundial. Dados esses extraídos de autores. De posse desses dados, para a realização da pesquisa, caracterizou-se como sendo exploratória na consecução de seus objetivos e qualitativa para os procedimentos de coleta de dados. Com a aplicação de entrevistas estruturadas, através de um roteiro de perguntas elaboradas (utilizando-se do recurso das variáveis ambientais) chegou-se a um resultado. Com estes resultados obtidos pôde-se fazer uma comparação entre os autores pesquisados, e percebeu-se que, na pesquisa empírica, a caracterização dos laticínios se apresentam semelhantes a estes autores, ou seja, a ausência de uma fiscalização mais rígida compromete toda a cadeia produtiva do leite. O fator tecnologia da informação é essencial como estratégia competitiva, pois pôde-se notar nos médios laticínios ) a sua utilização em todos os departamentos, inclusive com ambientes intranet e extranet. Sendo considerada as restrições existentes na pesquisa, pode ser contatado que as estratégias e as tecnologias da informação dependem de outros fatores para impulsionar os micros e pequenos laticínios. / This dissertation work is a study on the important aspects so much of the technologies of the information as of the strategies in the competitiveness of the system agroindustrial of the milk, tends as central objective, to diagnose the barriers and the flows of existent strategic information in this section for an evaluation in the micro, small and medium dairy products for these they become more competitive. Initially, it is accomplished an abbreviation description and characterization of as is the system approach of the milk in the national economical ambit, turning like this, clearer the reasons for the which becomes necessary this study. The theme is, then, focused through the systematization of the principal concepts on strategy and technology of the information mentioned in the literature. After, it is focused in a general way, the Brazilian industrial scenery. With this, the support for a rising of data specific on the system approach of the milk is configured; through illustrations and tables are shown data statisticians of the national and international market and the reasons by the which Brazil is not the first in the world ranking. Data those extracted of authors. Of ownership of those data, for the accomplishment of the research, it was characterized as being exploratory in the attainment of your objectives and qualitative for the procedures of collection of data. With the application of structured interviews, through a route of elaborated questions (being used of the resource of the environmental variables) it was arrived to a result. With these obtained results it could be made a comparison among the researched authors, and it was noticed that, in the empiric research, the characterization of the dairy products comes similar to these authors, in other words, the absence of a more rigid fiscalization commits the whole productive chain of the milk. The factor technology of the information is essential as competitive strategy, because it could be noticed in the medium dairy products your use in all the departments, besides with atmospheres intranet and extranet. Being considered the existent restrictions in the research, it can be verified that the strategies and the technologies of the information depend on other factors to impel the micro and small dairy products.

O queijo Prato tem grande expressão comercial no Brasil, trata-se de um queijo bem padronizado tecnologicamente e o melhor caracterizado comercialmente. A aceitabilidade do consumidor está relacionada com características físico-químicas e sensoriais do produto, as quais são influenciadas pela presença de culturas lácticas. O trabalho teve por objetivo acompanhar a evolução de ácidos graxos durante a maturação do queijo Prato e sua influência na textura. A produção do Queijo Prato foi feita em escala laboratorial com ou sem adição de cultura láctica nas proporções de 0,75% e 1,5%. Os queijos foram envasados e mantidos sob refrigeração. Determinou-se parâmetros físico-químicos no primeiro dia e após, quatro, sete, quatorze, vinte e vinte e cinco dias de fabricação. Estes, foram comparados com dados analíticos e sensoriais de queijos comerciais. Observou -se que o uso de culturas em proporção adequada parece ser essencial para a fabricação de Queijo Prato com atributos organolépticos de qualidade. A proporção de culturas afetou o tempo de coagulação, o rendimento, e a umidade da massa do queijo, entretanto, não afetou a composição de ácidos graxos da gordura do queijo Prato. A textura foi afetada, principalmente, pelo teor de umidade, pela proteólise e pela acidez do queijo. / Prato cheese has a great commercial expression in Brazil, being well standardized technologically, and the best commercially characterized. Consumers acceptability is related with physico-chemical and sensorial characteristics of the product that are influenced by the presence of lactic cultures. The aim of this work was to follow fatty acids evolution during ripening and their influence in texture. Prato cheese was manufactured in laboratory scale, with and without addition of lactic cultures (0.75% and 1.5%). The cheese samples were stored under refrigeration. Physical-chemical analysis were carried out at the first day, and at 4, 7, 14, 20 and 25 days after manufacturing. The obtained data was compared with Prato cheese purchased in local market. It was concluded that the use of cultures in adequate proportions is essential for manufacture of Prato cheese with good organoleptic attributes. The cultures proportions affected coagulation time, yield, acidity, texture development, and fatty acids composition of the cheeses.

O setor de produtos lácteos transforma-se constantemente, uma vez que exigências feitas tanto pelo consumidor como por órgãos fiscalizadores, requerem produtos inócuos e com elevado padrão de qualidade, provocando mudanças significativas em toda a cadeia produtiva. Para tanto, medicamentos veterinários, em especial os antimicrobianos, têm sido amplamente utilizados na pecuária, quer para tratamento e prevenção de doenças, quer para incremento da produção. No entanto, quando utilizados em desrespeito às boas práticas, colocam em risco tanto a saúde animal como a humana, predispondo a população a eventuais reações alérgicas e expressão de resistência microbiana. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo pesquisar a presença de resíduos de antimicrobianos de uso veterinário em amostras de diferentes tipos de leite comercializados na cidade de São Paulo, verificando se a freqüência de ocorrência observada para essa contaminação correspondia à estimada de 1%. Foram analisadas, através do Delvotest® SP, 1.500 amostras de leite, durante os meses de abril de 2003 a março de 2004 e obteve-se dez amostras positivas, o que significa uma freqüência de ocorrência de antimicrobiano no leite de 0,66%, com intervalo de confiança entre 0,32 a 1,22%, valor este, menor que o estimado / The dairy industry have been transformed day by day, because the consumer and the competent inspection groups that have been demanded good products without contamination and them have to be a increasing quality, so, this facts provokes significants chances in all dairy segment. About that, the antimicrobians had to been used in large scala in animals to terapy and to increase the weight quickly, so is necessary to be careful to use those products because theirs residues may be cause irritatation or allerrgy and bacteria resistense. The presense of the antimicrobian in the milk is a very important theme since the pecuary untill the public health, because that, this assignment (work) had like objetive research the presense of residues of veterinary antimicrobian in milk sample salled in the Sao Paulo city and check if the observaded frequence is similar to the stimated frequence like 1%. The results was ten positives samples of the 1.500, that means occurence of frequency 0,66% with break between 0,32 to 1,22%, this result was smaller than hope for

Esta tese apresenta uma sistemática de seleção dos especialistas mais consistentes e dos fatores de ajuste mais relevantes com vistas ao aprimoramento da acurácia da previsão de demanda gerada por métodos quantitativos. Para tanto, são testados sete modelos quantitativos: Médias Móveis (MM-3, MM-6 e MM-9), Suavização Exponencial Simples e Dupla e o modelo de Holt-Winters multiplicativo e aditivo. O modelo utilizado na previsão quantitativa foi aquele que gerou a melhor aderência aos dados e acurácia preditiva com base nos indicadores R2 e Erro Percentual Médio Absoluto (MAPE), respectivamente, extraídos mediante a quebra da série histórica na proporção 80% (banco de treino) e 20% (banco de teste) para cada produto. Com base nesse critério, tanto o leite UHT quanto o queijo mussarela foram modelados através da Suavização Exponencial Dupla (SED). Na sequência, especialistas e fatores utilizados para ajuste qualitativo da demanda foram selecionados de forma a reter somente os especialistas mais consistentes e os fatores mais influentes para tal fim. O método reteve os 5 especialistas mais consistentes dos 15 inicialmente entrevistados. Dos 23 fatores iniciais, apenas os 13 mais representativos foram retidos. Através da previsão corrigida para o leite UHT, o MAPE foi reduzido de 14,29% para 6,44%. Já previsão ajustada do queijo mussarela possibilitou reduzir o MAPE de 15,25% para 8,72%. / This thesis presents a systematic selection of the most consistent experts and most relevant adjustment factors aimed at improving the accuracy of forecasting demand generated by quantitative methods. For this, seven quantitative models are tested: Moving Averages (MM-3, MM-6 and MM-9), Single and Double Exponential Smoothing and Holt-Winters multiplicative and additive model. The model used in quantitative forecasting was one that generated the best adherence to data and predictive accuracy based on the indicators R2 and Mean Absolute Percentage Error (MAPE), respectively, extracted by breaking the time series in the ratio 80 % (workout bench) and 20% (test bank) for each product . Based on this criterion , both UHT milk and mozzarella cheese were modeled by Double Exponential Smoothing (SED). Further, experts and qualitative factors used to adjust demand were selected so to retain only the most consistent experts and the most influential factors for this purpose. The method retained the 5 most consistent experts of the 15 interviewed initially. Of the 23 initial factors, only the 13 most significant were retained. Through prediction corrected for UHT milk the MAPE was reduced from 14.29 % to 6.44 %. It had forecast adjusted mozzarella cheese possible to reduce the MAPE of 15.25% to 8,72.

A implementação de uma inovação tecnológica na década de 1990, representada pelo sistema UHT (Ultra Alta Temperatura) de produção de leite longa vida, provocou profundas mudanças estruturais no complexo agroindustrial lácteo no Brasil e no Rio Grande do Sul. Nesse período, observou-se a nítida e crescente tendência de substituição do leite pasteurizado pelo leite UHT, que é hoje o principal produto lácteo consumido no país. O principal objetivo desse trabalho foi o de identificar os elementos considerados no processo de adoção e implementação da tecnologia UHT nas agroindústrias processadoras de leite fluído no estado do Rio Grande do Sul. Em uma primeira etapa, buscou-se caracterizar os fatores relevantes no ambiente competitivo que influenciaram a adoção da tecnologia UHT ,de acordo com o modelo das "cinco forças" de PORTER (1989), e entender de que maneira essa tecnologia moldou as características dessa cadeia produtiva. A partir da definição desse cenário, procurou-se apreender o impacto da tecnologia UHT sobre os "direcionadores de custo e diferenciação" de PORTER (1989) envolvidos no desenvolvimento das estratégias competitivas individuais das agroindústrias processadoras. Finalmente, buscou-se estabelecer um quadro de análise que permitisse um entendimento da adequação entre tecnologia e estratégia competitiva buscando subsídio em diversos autores que estudaram essa relação. As principais variáveis presentes no ambiente competitivo foram a crescente demanda pelo leite longa vida e a indução tecnológica do segmento processador por uma empresa fornecedora de equipamentos de processo, embalagens e serviços associados. Por outro lado, analisando-se as estratégias genéricas adotadas em cada grupo estratégico e os direcionadores explorados, foi possível estabelecer que: a) as agroindústrias de grande capacidade de processamento buscando a liderança de custos, exploram preponderantemente direcionadores como economias de escala, utilização da capacidade, inter-relações tangíveis e intangíveis, oportunidades e custo de insumos e b) as agroindústrias de média capacidade de processamento, constrangidas a competir em custos, exploram a associação entre direcionadores como elos com fornecedores, inter-relações tangíveis e localização, de maneira a compensar outros determinantes menos favoráveis às suas particularidades. Complementarmente, a possibilidade de enfocar segmentos de mercado específicos e, estratégias de diferenciação, permitiram a exploração de políticas arbitrárias. / The introduction of a technological innovation in the 90's, the UHT (Ultra High Temperature) processing technology for longlife milk, has caused dramatic changes in the dairy agroindustrial complex in the state of Rio Grande do Sul and in Brazil. During that decade, the longlife milk has replaced pasteurized milk, which is now the most important product in the national market. The main objective of this study was to identify the variables considered in the process of adoption and development of the UHT technology in the dairy industries in the state of Rio Grande do Sul. First, we attempted to characterize the relevant competitive environment factors which influenced the adoption of the UHT technology using the "five-forces framework" of PORTER (1989), and understand in which way this technology has molded the characteristics of the dairy production chain. From this scenario, we seeked to understand the impact of the UHT technology over the "drivers of cost and differentiation" of PORTER (1989) involved in the development of the competitive strategies of the dairy industries. Finally, we attempted to establish a framework of analysis to apprehend the fit between technology and the competitive strategy subsidized by many authors who studied this relationship. The main variables in the competitive environment were the growing demand for the longlife milk and the technological induction of the industry by a firm that supplies it with processing equipment, packages and associated services. Analyzing the strategies and the drivers explored in each strategic group it was possible to stablish that: a) the companies with higher processing capacity, searching for cost leadership, explore predominantly drivers as economies of scale, capacity utilization, tangible and intangible interrelationships, timing and control cost of purchased inputs and b) the companies with medium processing capacity, constrained to compete in costs explore predominantly the association between drivers as vertical linkages with suppliers, tangible interrelationships and location, in a way to compensate others determinants less favorable to their particularities. Complementary, differentiation strategies and the possibility to focus specific market segments allowed the exploration of discretionary policies independent of other drivers.

Esta pesquisa busca compreender e caracterizar o comportamento estratégico das empresas processadoras de leite UHT frente à possibilidade de substituição de seus produtos por bebidas à base de soja, pois estas duas categorias de produtos apresentam um expressivo crescimento de vendas no mercado brasileiro, em função, do desenvolvimento de estratégias de diversificação de produtos, associadas a importantes campanhas publicitárias com alegações de benefícios à saúde e a mudanças no comportamento do consumidor. O método utilizado para desenvolver e operacionalizar a pesquisa foi estudo multicaso, o qual utilizou diferentes técnicas de coletas de dados de forma complementar: i) entrevistas com tomadores de decisão nas empresas "caso" que atuam no setor lácteo e que estão se inserindo no mercado de bebidas à base de soja; ii) entrevistas com especialistas do setor lácteo e que estão envolvidos com a avaliação do processo de substituição do leite UHT por bebidas à base de soja. iii) coleta de percepções de consumidores de leite UHT e bebidas à base de soja, reunidos em grupos focais. A coleta dos dados ocorreu orientada por um roteiro de entrevistas semiestruturado elaborado a partir do referencial bibliográfico sobre comportamento do consumidor, barreiras de entrada, ampliação da linha de produtos, flexibilidade da organização, grau de orientação para mercado, pioneirismo e inovatividade. As entrevistas foram realizadas no período de julho a novembro de 2008, através de visitas nas empresas estudadas, contato pessoal e por telefone com especialistas dos setores e entrevistas com consumidores de leite UHT e bebidas à base de soja, reunidos em grupos focais. A apresentação e discussão dos resultados ocorreram de forma separada com intuito de dar mais rigor cientifico à pesquisa. Os resultados da pesquisa evidenciaram que o mercado de bebidas à base de soja registrou expressivo crescimento na última década quando comparado aos dados de crescimento do leite UHT. Os principais fatores motivadores desse crescimento estão atrelados a mudança nos hábitos de consumo e grandes investimentos em marketing. As empresas processadoras de lácteos estão se inserindo nesse mercado com intuito diversificar seu mix de produtos e conseqüentemente ampliar sua linha de atuação, com isso conquistam a oportunidade de continuar atendendo os consumidores de leite UHT que migram para o mercado de bebidas à base de soja. As maiores barreiras de entrada consistem na diversificação de produtos, criação de mercado, consolidação da marca e tributação, e como aspectos facilitadores à entrada a infraestrutura tanto de equipamentos como de mão-de-obra e canais de distribuição que são os mesmos para o processamento do leite UHT e das bebidas à base de soja. Ambas as empresas estão passando por momentos de transição investindo em flexibilidade, inovatividade e orientação para o mercado com intuito de manter os mercados existentes, maior crescimento e lucratividade. Por fim conclui-se que as bebidas à base de soja em longo prazo oferecem ameaça de substituição ao leite UHT e aos lácteos em geral, e que as empresas processadoras apesar de declararem que não haverá substituição estão se inserindo no mercado de bebidas à base de soja. / This work attempts to understand and characterize the strategic behavior of UHT milk processing companies towards the possibility of substitution for soy-based beverages, both kinds of products which are increasing in sales in Brazil, on account of the development of products' diversification strategy, just like publicity campaigns promoting health benefits and changes in consumer behavior. Through a multi-case study method, data collecting was performed as follows: i) interviews with decision-makers from companies which produce both dairy and soy-based beverages; ii) interviews with people involved with the evaluation of the substitution process of UHT milk for soy-based beverages; iii) interviews with focus groups of UHT milk and soy-based beverages consumers; iv) all interviews performed through a semi-structured script developed from a theoretical background about consumer behavior, entry barriers, diversification of products lines, organization's flexibility, market orientation level, pioneerism and innovativity; v) contacts were made during July to November 2008 through, respectively, visits to the companies, personal and telephone. The results suggest that the soy-based beverages market reached an expressive increase in the last decade, further than the UHT milk market, due to, especially, changes in consumer habits and marketing investments. Dairy processing companies are working in the soy-based beverages market in order to diversification and, as a consequence, to broaden its products lines, thus, attending to consumers of that both kinds of products. The major entry barriers are diversification of products, market creation, brand consolidation and tariffication, whereas the entry facilitators are the same to both the UHT milk and the soy-based beverages processing companies - the equipments and labor force infrastructure and distribution channels. Therefore, both companies are in transition moment, investing in flexibility, innovativity and market orientation to market maintenance, augment increasing and profitability. Finally, the work concludes that in long-term, the soy-based beverages menace, notwithstanding partially, the UHT milk, and that dairy processing companies, whilst dening that menace, are definitively working in the soy-based beverages market.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2008 / Bibliografia: f. 80-83 / O negócio do leite era tido como de menor rentabilidade na pecuária brasileira. Em 2004 e 2007 foram produzidos no Brasil respectivamente 20 e 23 bilhões de litros de leite. No mesmo período o faturamento anual das exportações brasileiras de lácteos salto / The milk business was held as the least profitable of the Brazilian livestock related industries. In Brazil in 2004 and 2007 there was produced, respectively, 20 and 23 billion liters of milk.In the same period, the annual sales of Brazilian dairy product

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-06-02T09:42:25Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6171733 bytes, checksum: 53c1338fade79e4659635416cb39c199 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-02T09:42:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6171733 bytes, checksum: 53c1338fade79e4659635416cb39c199 (MD5) Previous issue date: 2015-10-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os evaporadores de película descendente (EPD) são amplamente utilizados nas indústrias químicas, de refrigeração, de refino de petróleo e de alimentos. Nas indústrias de laticínios, os EPD são mais comumente utilizados para a concentração de soluções antes do processo de secagem por spray-dryer. Apesar da importância econômica do processo de evaporação a vácuo na produção de produtos lácteos desidratados, o conhecimento do processo é essencialmente empírico. Estudos visando a otimização do processo são portanto necessários. O objetivo deste projeto de doutorado é o de caracterizar experimentalmente um EPD durante a concentração de produtos lácteos, utilizando de abordagens termodinâmicas e hidrodinâmicas afim de se estudar as interações entre as propriedades dos produtos e os paramêtros operacionais. Um evaporador de película descendente, simples efeito, em escala piloto, que descreve o mesmo processo em escala industrial de um ponto de vista hidrodinâmico, foi instrumentado e utilizado para a determinação dos balanços de massa e de energia. A capacidade evaporativa e o coeficiente global de transferência de calor foram calculados a partir dos dados experimentais. Uma metodologia para a determinação experimental da função de distribuição dos tempos de residência (DTR) foi desenvolvida. As funções DTR fornecem informações essenciais sobre o escoamento dos produtos durante a concentração em EPD. O aumento da concentração, da vazão mássica e da distância percorrida pelo produto, provocam um aumento na dispersão das partículas do fluxo. Estas funções foram modelados por uma combinação de reatores em cascada, perfeitamente agitados. De acordo com a interpretação deste modelo, dois fluxos, um primário e um secundário, correspondendo a duas camadas de produto que fluem sobrepostas através dos tubos de evaporação, foram propostos. A metodologia para o cálculo das funções DTR foi aplicada a diferentes produtos lácteos (leite desnatado, soro de leite doce e ácido), e o estudo foi estendido para a formação de fouling durante a concentração por evaporação a vácuo. O tempo de residência médio real foi mais sensível para identificar a formação de fouling que o coeficiente global de transferência de calor e do que a capacidade evaporativa. Este estudo enfatizou o papel crucial da caracterização do processo de evaporação a vácuo para a otmização de EPD e da qualidade dos produtos oriundos dessa tecnologia. / Falling film evaporators (FFE) are widely used in the chemical, refrigeration, petroleum refining, desalination and food industries. In the dairy industry FFE is applied for the concentration of solutions prior to the drying step. Despite the economic importance of the vacuum evaporation process in the manufacture of dairy dried products, the knowledge about the process is mostly empirical. Research aiming to improve the efficiency of the process is therefore necessary. The objective of this PhD project was to characterize experimentally a FFE during the concentration of dairy products by means of thermodynamic and hydrodynamic approaches, in order to study the interactions between the products properties and the operating parameters. A pilot-scale, single-stage falling film evaporator that describes the same process as that of an industrial scale from a hydrodynamic point of view was instrumented and used to establish the mass and energy balances. The evaporation rate and the overall heat transfer coefficient were calculated from the experimental data to follow up the process. A methodology for the determination of the experimental residence time distribution (RTD) functions was developed. RTD functions provide global information about the flow of the products during concentration in a FFE. Increasing of the concentration of skim milk, mass flow rate and the distance covered by the product resulted in an increase in the dispersion of the products particles. The experimental RTD functions were modelled by a combination of two perfectly mixed reactor tanks in series. From the interpretation of this model, two different flows, a main and a minor flow, were identified. The RTD methodology developed on skim milk was applied to sweet whey and lactic acid whey and the study was extended to the formation of fouling during a 5-hour concentration. The mean residence time was more sensitive to identify fouling than the overall heat transfer coefficient and the evaporation rate. This study emphasized the crucial role of process characterization to improve the performance of FFE and product quality.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-11T18:26:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 977929 bytes, checksum: d330bab17b2ce728f8de32e1b9f0ed3d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-11T18:26:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 977929 bytes, checksum: d330bab17b2ce728f8de32e1b9f0ed3d (MD5) Previous issue date: 2015-08-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As indústrias de laticínios geram um grande volume de efluentes com elevado potencial poluidor e o cumprimento da legislação sobre o lançamento destes efluentes é fundamental para a preservação dos recursos hídricos. Devido às dificuldades em se obter tratamentos eficientes na degradação das águas residuárias de laticínios, alternativas tecnológicas tem sido investigadas. Reagentes químicos com elevado poder de oxidação vêm sendo utilizados na remoção de compostos recalcitrantes presentes nos efluentes, estes tratamentos são denominados Processos Oxidativos Avançados (POAs), dentre eles a ozonização se destaca por apresentar um potencial de oxidação superior à maioria. Além disso, a eficiência da ozonização pode ser melhorada quando combinada com processos físicos (flotação), outros POAs ou com íons metálicos. Nesse contexto, objetivou-se com o presente estudo avaliar a eficiência da flotação/ozonização na degradação da matéria orgânica presente em efluente sintético de laticínios. Em um primeiro momento avaliou-se a otimização da flotação/ozonização para a remoção da demanda química de oxigênio (DQO) de efluente sintético simulando águas residuárias de laticínios, considerando-se diferentes concentrações do gás ozônio, de peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ) ou íon metálico manganês (Mn 2+ ) para o efluente em diferentes pHs. A otimização do tratamento foi realizada por meio de inferências estabelecidas utilizando-se análise de variância, gráfico de Pareto, gráfico de contorno e função desejabilidade. Verificou-se, com base nos perfis de desejabilidade, que o tratamento flotação/ozonização combinado com o H 2 O 2 pode remover praticamente toda a DQO do efluente sintético, caso se utilize concentrações de gás ozônio acima de 42,9 mg L -1 , combinadas com concentrações de H 2 O 2 superiores a 1071,5 mg L -1 , para pH superior a 9,0, no entanto, em meio ácido (pH < 5,0) a adição do O 3 pode ser dispensada quando utilizada uma concentração de H 2 O 2 superior a 1071,5 mg L -1 . Para o processo de flotação/ozonização catalisado pelo Mn 2+ , a otimização do tratamento foi obtida para a máxima concentração de ozônio (53,8 mg L -1 ), no efluente sintético com pH 3,6, independente da concentração de Mn 2+ adicionada. Após a determinação dos pontos ótimos, verificou-se no segundo experimento a cinética de degradação da matéria orgânica (DQO), com o ajustamento de modelos matemáticos e a obtenção dos seus respectivos parâmetros cinéticos. A cinética da degradação da DQO foi realizada para o processo de flotação/ozonização utilizando-se: [O 3 ] de 42 mg L -1 e pH de 3,6; 7,0 e 10,4 e para o processo de flotação/ozonização catalisado pelo Mn 2+ utilizando-se concentração de O 3 de 42 mg L -1 , [Mn 2 ] de 0,040 mg L -1 e pH 7,0, por um período de reação de 240 min. Foram testados quatro modelos baseados na cinética de reação de primeira ordem: escoamento pistonado, mistura completa, modelo assintótico (residual) e o modelo de Chan e Chu (2003). Independente do tratamento utilizado, os modelos que mais se ajustaram foram o modelo assintótico e de Chan e Chu (2003). Os melhores resultados para a cinética foram obtidos para o meio ácido, apresentando coeficientes cinéticos aparentes (k) de 0,2394 min -1 para o modelo assintótico e o coeficiente experimental relacionado à cinética reacional (1/ρ) de 0,4816 min -1 para o modelo de Chan e Chu (2003). Com o intuito de validar os resultados obtidos, aplicou-se o processo de flotação/ozonização em água residuária bruta real de laticínios, durante 20 min em meio ácido, com concentração de gás ozônio de 42 mg L -1 . Os resultados mostraram remoções de aproximadamente 97% de DQO e DBO, 12% de nitrogênio total (N T ) e 91% da turbidez, atendendo assim os padrões estabelecidos pelo CONAMA 430/2011, exceto o N T . Palavras-chave: Laticínios, tratamento de efluentes, tratamento físico- químico, cinética. / The dairy industry generates a large volume of effluents with high pollution potential and, hence, compliance with standards and regulation is fundamental for the preservation of water resources. Due to difficulties in obtaining effective degradation of these contaminants, treatment alternatives have been investigated and proposed. Chemical treatments with high oxidation power have been used in the removal of recalcitrant compounds present in these effluents. These treatments are called Advanced Oxidation Processes (AOPs) and ozone stands out for presenting higher oxidation potential than the majority. However, ozonation efficiency may be improved when combined with physical processes (flotation), other AOPs or with metal ions. In this context, the aim of the present study was to evaluate the efficiency of flotation/ozonation in the degradation of organic matter present in dairy effluent. At first the optimization of flotation/ozonation was evaluated for COD removal of synthetic dairy effluent considering different concentrations of ozone gas, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) or manganese metal ion (Mn 2+ ) at different pHs. The optimization of the treatment was carried out by inferences established using analysis of variance, Pareto chart, contour plot and desirability function. It was found, based on desirability profiles, the flotation/ozonation combined treatment with H 2 O 2 can remove virtually all COD of the synthetic effluent, if using gas ozone of concentrations up to 42.9 mg L -1 combined with H 2 O 2 concentrations greater than 1071.5 mg L -1 to pH above 9.0, however, in an acid medium (pH < 5.0) the addition of O 3 may be dispensed with when using a H 2 O 2 concentration in excess of 1071.5 mg L -1 . For the process of flotation/Ozonation catalyzed by Mn 2+ , a treatment optimization is obtained for maximum ozone concentration (53.8 mg L - ) the synthetic effluent at pH 3.6, regardless of the concentration of Mn 2+ added. After finding of the optimal point, the kinetics of organic matter degradation (COD) was determined by the adjustment of mathematical models and identification of the respective kinetic parameters. The kinetics of degradation COD was performed for the process of flotation/ozonation using if: 42 mg L -1 [O 3 ], pHs 3.6, 7.0 and 10.4, and for the process of flotation/ozonation catalyzed by Mn 2+ using if concentration in 42 mg L -1 [O 3 ] and 0.040 mg L -1 [Mn 2+ ] 1 the pH 7.0, during a 240 min reaction period. Four kinetic models were tested: plug-flow reactor, continuous stirred-tank reactor, asymptotic model and the model of Chan and Chu (2003). Regardless of the treatment used, the asymptotic model and Chan and Chu’s model gave better fits. The best kinetics results were obtained for acidic condition with kinetic coefficients (k) of 0.2394 min -1 for the asymptotic model and (1/ρ) of 0.4816 min -1 for the Chan and Chu’s model. In order to validate the results, flotation/ozonation tests were carried out with raw dairy wastewater from a full-scale plant for 20 min in an acidic medium with O 3 concentration of 42 mg L -1 . Results showed removals of 97% for COD and BOD, 12% for nitrogen, and 91.2% for turbidity, which concentrations were within the Brazilian compliance standards, except nitrogen. Keywords: dairy industry, wastewater treatment, physico-chemical treatment, kinetics