Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:51:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246138.pdf: 931733 bytes, checksum: cb1484f832dbf12abd62f16c4acb5e9c (MD5) / O y-orizanol é definido como uma mistura de ésteres do ácido ferúlico com esterol ou álcoois triterpênicos. Sendo um composto antioxidante natural, possui grande importância para indústria de alimentos e farmacêutica. O conteúdo de ?-orizanol no óleo de farelo de arroz bruto está na faixa de 1 % - 2 %. Este composto tem sido utilizado no Japão para conservar óleos, alimentos e bebidas e também em fórmulas medicinais e cosméticas. O objetivo deste trabalho foi recuperar o ?-orizanol presente na borra da neutralização do óleo de farelo de arroz (RBOS). A matéria-prima utilizada na realização deste trabalho foi a borra proveniente da neutralização do óleo bruto de farelo de arroz (RBOS), da indústria IRGOVEL S.A., localizada no município de Pelotas, Rio Grande do Sul. A borra de neutralização foi inicialmente tratada com álcali para sua saponificação e posteriormente foi seca durante 2 h ao ar livre e 4 h em estufa. A matéria insaponificável contida na RBOS foi extraída e tratada com solvente orgânico, posteriormente este material foi permeado por coluna cromatográfica e o resíduo foi cristalizado para purificação do orizanol. A RBOS saponificada e o insaponificável extraído da RBOS foram submetidos à extração supercrítica (ESC), sendo testadas diversas condições de temperatura e pressão. Os extratos obtidos foram analisados quanto ao teor de orizanol, por HPLC-UV. O teor de orizanol presente na RBOS foi de 1,45 %, dentro da faixa citada na literatura. O rendimento da ESC utilizando a RBOS saponificada variou desde 0,22 % ± 0,04 % até 12,51 % ± 0,52 %, sendo que tanto pressão como temperatura apresentaram efeitos significativos no rendimento, com o maior valor obtido em 300 bar e 60 °C. Nestas condições se obteve, também, o maior teor de orizanol extraído, 16 %, e a maior recuperação de orizanol, que foi de 75 % do orizanol presente na RBOS. Os valores de rendimento obtidos para o insaponificável extraído da RBOS variaram de 0,90 % ± 0,04 % até 6,31 % ± 0,38 %, sendo que a maior recuperação e teor de orizanol, 6,26 % e 9,9 %, respectivamente, foram obtidos a 300 bar e 45 °C. Os modelos de transferência de massa utilizados para descrever as curvas de ESC foram: Esquível et al., (1999), Gaspar et al., (2003) e Martínez et al., (2003). O modelo Martínez et al., (2003) apresentou o melhor ajuste para as curvas de ESC da RBOS saponificada e da fração insaponificável extraída da RBOS. The gamma-oryzanol is defined as a mixture of ferulic acid esthers with sterol ore triterpenic alcohols. It is considered a natural antioxidant compound with increasing importance in the food and pharmaceutical industry. The ?-orizanol in raw rice bran oil is in the range of 1 % - 2 %, and is been used in Japan to preserve oils, foods and soft drinks and in medicals and cosmetics. The objective of this study is to recuperate ?-orizanol from the rice bran oil soap stock (RBOS). The raw material utilized in this study was provided by IRGOVEL S.A., located in Pelotas, Rio Grande do Sul. The neutralization sludge was initially prepared with alkali for the saponification and in sequence dried during 2 h at air and 4 h in oven-drying. The unsaponificable material from the RBOS was extracted and treated with organic solvent, in sequence it was permeated trough a chromatographic column and the residual crystallized to purificate the oryzanol. The saponificated RBOS and the unsaponificated extract from RBOS were extracted with supercrítical solvent (ESC) under different pressure and temperature conditions. The obtained extracts were analyzed to quantify the ?-orizanol via HPLC-UV. The ?-orizanol content in the RBOS was 1.45%, in between the literature data. The ESC yield utilizing saponificated RBOS varied from 0.22 % ± 0.04 % to 12.51 % ± 0.52 %. The temperature and pressure presented important effects over the yield with the best value been obtained at 300 bar and 60 ºC. At these conditions the highest ?-orizanol amount was extracted, 16%, and the major ?-orizanol recovery of 75% from the ?-orizanol present in the RBOS. The yield values obtained for the unsaponificable extracted from the RBOS varied from 0.90 % ± 0.04 % to 6.31 % ± 0.38 %. The higher ?-orizanol recovery (6,26 % and 9,9 %) was respectively from 300 bar and 45 ºC. The mass transfer models utilized to describe the supercrítical extraction curves were: Esquível et al. (1999), Gaspar et al. and Martínez et al (2003). The Martínez et al. (2003) model presented the best fit to the saponificated RBOS and to the unsaponificated RBOS fraction extraction ESC curves.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-24T01:37:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 254624.pdf: 2482854 bytes, checksum: c2a8aa574701e05d8e4cf492369706f3 (MD5) / O estudo de sistemas água-óleo é de fundamental importância para diversos processos industriais. Procedimentos como a recuperação secundária de petróleo e o bombeamento de óleos de viscosidade elevada, mediante a injeção conjunta de água, exemplificam situações na indústria petrolífera em que o comportamento da interface água-óleo traz importantes conseqüências para a eficiência da produção. Também nos casos de vazamentos a partir de dutos submersos, e na contaminação de águas subterrâneas pela proximidade de uma fase óleo, os aspectos fenomenológicos desse sistema imiscível devem ser conhecidos a fim de que medidas adequadas de remediação e quantificação dos danos ambientais possam ser postos em prática. O fato de o petróleo ser, de um modo geral, mais viscoso e menos denso que a água faz com que, no escoamento simultâneo desses dois fluidos, a água apresente a tendência de se deslocar com maior velocidade em relação ao óleo. Como conseqüência, dependendo das diferenças de viscosidades e densidades entre os dois fluidos, além das forças de tensão interfacial, pode vir a ocorrer o fenômeno de digitação viscosa. Assim, no deslocamento de óleo por injeção de água, fingers gerados a partir da fase água podem penetrar na fase óleo, ocasionando um retardamento no deslocamento do óleo com saída antecipada da água, o que representa um prejuízo para a operação. Uma ferramenta de simulação fluidodinâmica, apta a descrever corretamente os fenômenos e padrões de escoamento de um sistema águaóleo, sob diferentes condições operacionais, pode se constituir em notável instrumento para aprofundar conhecimentos da fenomenologia envolvida e, também, gerar elementos de inovação tecnológica para as diferentes aplicações Neste trabalho, explora-se o comportamento de um sistema água-óleo através de um modelo tridimensional de uma célula de Hele-Shaw. Esse modelo reproduz uma célula real carregada com água e óleo com dimensões de 100 cm de comprimento por 30 cm de largura, com espaçamento típico entre as placas de 0,10 cm. Uma série de ensaios computacionais foram realizados para validar o modelo, além dos critérios usuais de estabilidade numérica e fechamento de balanços. O modelo computacional da célula de Hele-Shaw, possibilitou a observação do comportamento da interface. As propriedades dos fluídos (densidade, viscosidade e tensão superficial) e fenômenos físicos (temperatura, capilaridade, força gravitacional e velocidade de injeção do fluído) influenciaram diretamente na resposta do sistema. Através de simulações computacionais foi possível estudar individualmente a importância e efeito que cada fator exerce sobre o sistema, desde as propriedades dos fluidos até as condições de contorno aplicadas, foi possível também, identificar o grau de atuação das forças interfaciais, gravitacional e do arraste viscoso, levando ao surgimento do fenômeno de digitação viscosa. Comprovou-se que o aumento das forças capilares costuma levar a um aumento da instabilidade, com conseqüente aumento no número de fingers desenvolvidos, aumentando a área de óleo em atraso e reduzindo a eficiência do processo. The study of systems water-oil is of fundamental importance for several industrial processes. Procedures as the secondary recovery of petroleum and the pum situations in the industry of petroleum where the behavior of the interface wateroil brings important consequences for the efficiency of the production. Also in the cases where happen leaks starting from ducts submerged, and in cases of contamination of underground waters for the proximity of a phase oil, the aspects of phenomena of that system immiscible should be known so that appropriate measures of recovery and quantification of the environmental damages can be put into practice. The fact of the petroleum to be, in general, more viscous and less dense than the water does with that, in the simultaneous drainage of those two fluids, the water presents the tendency of moving with larger speed in relation to the oil. As consequence, depending on the differences of viscosities and densities among the two fluids, besides the forces of interface tension, it can come to happen the phenomenon of viscous fingering. Like this, in the oil displacement with injection of water, fingers generated starting from the phase water can penetrate in the phase oil, causing retardation in the displacement of the oil with premature exit of the water, what represents damage for the operation. A tool CFD # Computational Fluid Dynamics, capable to describe the phenomena and patterns of drainage of a system water-oil correctly, under different operational conditions, it can be constituted in notable instrument to deepen knowledge of the involved phenomenology and, also, to generate elements of technological innovation for the different applications. In this work, the behavior of a system water-oil is explored through a 3D model of a cell of Hele-Shaw. That model reproduces a real cell loaded with water and oil with dimensions of 100 cm of length for 30 cm of width, with typical spacing among the plates of 0,10 cm. A series of rehearsals computation was accomplished to validate the model, besides the usual criteria of numeric stability and closing of swingings. The computational model of the cell of Hele-Shaw, made possible the observation of the behavior of the interface. The properties of those flowed (density, viscosity and tension surface) and physical (temperature, capillarity, forces gravitational and speed of injection of the flowed) phenomena influenced directly in the answer of the system. Through computational simulations it was possible to study the importance and effect that each factor exercises on the system individually, from the properties of the fluids to the outline conditions applied, it was possible also, to identify the degree of performance of the interface forces, gravitational and of the it drags viscous, taking to the appearance of the phenomenon of viscous fingering. To prove that the increase of the capillary forces take the an increase of the instability, with consequent increase in the number of developed fingers, increasing the oil area in delay and reducing the efficiency of the process.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T22:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305326.pdf: 1337063 bytes, checksum: 0ca9a71018ddda65bed3ab6109b81156 (MD5) / O presente trabalho analisa o processo de produção de biodiesel etanólico de óleo de palma em reator de leito fixo, operando em modo contínuo. Para tal, foram realizados ensaios em um reator de vidro com diâmetro interno de 1,56 cm, comprimento de 10,5 cm e volume total de 20 mL. O leito foi empacotado com aproximadamente 4,5 g da lipase de Candida antartica, imobilizada comercialmente, Novozym®435. O substrato foi composto por etanol e óleo de palma nas razões molares de 9:1 e 12:1, com 30% (v/v) de terc-butanol como solvente, quando presente. O sistema foi mantido à temperatura de 50 °C. Neste trabalho avaliou-se o efeito do tempo espacial, do uso do solvente terc-butanol e do efeito da razão molar entre etanol e o óleo de palma, na conversão e produção de ésteres etílicos. Os ésteres etílicos foram determinados através de cromatografia gasosa e o teor de glicerol através de técnica utilizando periodato de sódio. Verificou-se através dos ensaios que dentro da faixa de tempos espaciais estudada (0,5-3 h), a produtividade em ésteres etílicos mostrou ser maior para menores valores de tempo espacial, sendo observado que a conversão em ésteres etílicos se manteve praticamente constante. Neste faixa de tempo espacial, os rendimentos em ésteres etílicos foram maiores que 79%. A presença do solvente terc-butanol na reação causou uma maior desativação da lipase Novozym®435, indicando que o uso do solvente pode ser danoso para o biocatalisador. O uso de um excesso de etanol em relação ao óleo de palma com razão molar superior a 9:1, não aumentou o rendimento em ésteres etílicos na reação biocatalisada, além de causar uma maior desativação no biocatalisador. Os resultados obtidos demonstraram que o sistema utilizado é adequado para a síntese de biodiesel em modo contínuo, sendo possível atingir um estado estacionário em todas as condições estudadas. / This work analyzes the production process from ethanolic biodiesel of palm oil in a packed bed reactor and operating in continuous mode. To do so, tests were conducted in a glass reactor with internal diameter of 1.56 cm, length of 10.5 cm and a total volume of 20 mL. The reactor was packed with approximately 4.5 g of Candida antartica lipase, commercially immobilized, Novozym®435. The substrate was formed by ethanol and palm oil in molar ratios of 9:1 and 12:1, with 30% (v/v) of terc-butanol as solvent, when it is present. The system was maintained at 50° C. This study evaluated the effect on spatial time, use of terc-butanol solvent effect and molar ratio effect between palm oil and ethanol, in the conversion and production of ethylic esters. Ethylic esters were determined by gas chromatography and glycerol content through a technique using sodium periodate. It was verified through testing that within the range of spatial time studied (0.5-3 h), ethylic esters productivity proved to be higher for lower values of spatial time, even when it was observed a constant conversion on ethylic esters. In this range of spatial time studied, the yields of ethylic esters were higher than 79%. The presence of terc-butanol solvent in the reaction caused a greater deactivation of Novozym®435 lipase, indicating the use of solvent may be harmful to the biocatalyst. The use of ethanol in excess in relation to the palm oil with molar ratios greater than 9:1 did not increase the yield on ethylic esters in the biocatalyzed reaction, and it causes a higher deactivation in the biocatalyst. Results showed the system used is suitable for biodiesel synthesis in continuous mode, and it is possible to reach a steady state in all of the studied conditions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias / Made available in DSpace on 2012-10-19T05:29:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A presente pesquisa utiliza o polissacarídeo goma xantana, selecionado entre vários polissacarídeos, em substituição à gordura adicionada em requeijão. Analisa as características sensoriais e propriedades físico-químicas do requeijão. Para análise, elaboram-se nove formulações de requeijão contendo goma xantana. As formulações variam na concentração de água (100%, 150% e 200%, em relação à matéria-prima) e de concentrado protéico de soro (0%, 1% e 2%, também em relação à matéria-prima). Para determinar as formulações de requeijão a serem estudadas realiza-se o teste sensorial de ordenação (sabor e consistência).Os melhores resultados indicam duas formulações (amostra 1: sem adição de gordura, com adição de 1% de goma xantana e 100% de água; amostra 2: sem adição de gordura, com adição de 1% de goma xantana, 100% de água e 1% de concentrado protéico de soro), as quais são submetidas ao teste sensorial de comparação múltipla, juntamente com uma amostra de requeijão utilizada como controle. Os resultados das análises sensoriais mostram que as formulações com goma xantana foram apreciadas no teste de ordenação, mas que isto não ocorre quando são comparadas à amostra controle no teste de comparação múltipla (p<0,05). As análises físico-químicas mostram que há uma redução significativa no teor de gordura das formulações 1 e 2 (52% e 56%, respectivamente) em relação ao padrão. O valor calórico destas amostras apresenta diferença altamente significativa (p<0,05) da amostra controle, caracterizando o produto como "light"

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-19T09:59:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 211676.pdf: 1326789 bytes, checksum: 06a99612b5a9f321b8319d6f149e1ae4 (MD5) / Assim como em muitos setores, a refinaria de óleos tem se adaptado às exigências do mercado através de técnicas apropriadas para manter a qualidade de seus produtos. Sendo assim, o refinamento do óleo é indispensável para que o mesmo adquira características desejáveis para o seu consumo. Dentre as etapas de refino, destaca-se o processo de clarificação, que é responsável pela retirada de impurezas que conferem cor e instabilidade ao óleo, o qual se dá através de adsorção, utilizando-se argilas ativadas como adsorventes. A fim de explorar esta etapa e prever melhores condições operacionais dos equipamentos envolvidos, e preencher a lacuna de dados cinéticos na literatura, foram realizados ensaios de clarificação dos óleos de soja e milho, por estes despertarem interesse das refinarias da região. Com isto, propõe-se um modelo cinético baseado na aplicação de uma nova abordagem (desativação catalítica) ao processo de adsorção de óleos vegetais, considerando como uma etapa irreversível, fazendo-se analogia entre os sítios envenenados irreversivelmente com o processo de adsorção. Utilizou-se como adsorventes duas argilas comerciais e uma argila preparada em laboratório (designada MC20) para a clarificação do óleo de soja, e uma argila comercial para a clarificação do óleo de milho. As energias de ativação encontradas a partir da equação de Arrhenius para os sistemas óleo de soja/argila comercial, óleo de soja/argila MC20 e óleo de milho/argila comercial foram 75 kJ/mol, 78kJ/mol e 52 kJ/mol respectivamente. Obtendo-se os parâmetros cinéticos do modelo, desenvolveu-se a modelagem dos equipamentos envolvidos nas etapas referentes ao processo industrial de clarificação de óleos vegetais comestíveis a qual foi avaliada através de simulação matemática.

Orientador : Profª. Drª. Agnes de Paula Scheer / Coorientador : Prof. Dr. Alexandre Ferreira Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 06/06/2016 / Inclui referências : f. 85-90 / Resumo: A formação de uma emulsão múltipla (A1/O/A2) apresenta maior complexidade devido à coexistência de duas barreiras interfaciais, criando a necessidade da utilização de tensoativos de natureza distintas. Para a formação da emulsão primária (A1/O) utiliza-se um de caráter lipofílico, e outro hidrofílico, para a emulsão externa (O/A2). Estas emulsões tem sido alvo de pesquisas que se concentram em encontrar métodos para torná-las viáveis. Além da utilização dos tensoativos, muitos estudos incorporam biopolímeros para aumentar a estabilidade. Este tipo de emulsão possui grande potencial na encapsulação, proteção e liberação de compostos bioativos e na formulação de produtos com reduzido teor calórico. Tendo este caráter de alimento funcional, neste trabalho, utilizou-se o óleo de abacate, o qual é rico em ácidos graxos monoinsaturados e quantidades apreciáveis de vitaminas lipossolúveis A, D e E. Portanto, este trabalho teve como um dos objetivos caracterizar o óleo de abacate e utilizá-lo na formação das emulsões múltiplas. E, como objetivos principais, verificou-se a influência da concentração dos agentes estabilizantes da emulsão primária: tensoativo lipofílico (poliglicerol poliricinoleato - PGPR) e gelatina (biopolímero), a utilização de dois tensoativos hidrofílicos distintos, os polissorbatos: Tween 40 e 80 e a influência da temperatura de armazenamento (4 e 25 °C), na estabilidade e caracterização das emulsões. A emulsão primária é composta por uma solução salina (2% m/m) acrescida de gelatina (3 e 4% m/m) dispersa na fase oleosa, contendo PGPR (6 e 5% m/m). Esta emulsão foi incorporada na fase aquosa externa onde é adicionado o tensoativo hidrofílico (2% m/m). O óleo de abacate foi caracterizado através de análises de umidade, densidade, teor de fosfolipídeos, índice de iodo, acidez e perfil de ácidos graxos. As emulsões múltiplas foram caracterizadas através de microscopia, espalhamento de luz dinâmico, calorimetria exploratória diferencial, reologia, separação de fases e eficiência de encapsulação, sendo esta última para verificar a retenção do NaCl incorporado na fase aquosa interna. Os resultados da caracterização do óleo de abacate confirmaram sua boa qualidade e a maior fração lipídica como sendo o ácido graxo monoinsaturado oléico (52,9 %). A partir das imagens obtidas por microscopia verificou-se a morfologia das emulsões primárias e múltiplas, sendo possível aferir sobre a ordem de grandeza das gotas. Com as análises de espalhamento de luz foi obtido o diâmetro médio das gotas e o índice de dispersão, evidenciando que não houve diferenças significativas entre os tamanhos das gotas, o que indica estabilidade contra a coalescência para o período de 15 dias. Com a calorimetria exploratória diferencial foi validada a formação das emulsões múltiplas e verificou-se o desequilíbrio osmótico entre as fases aquosas devido a quantidade de NaCl adicionada. A partir das análises de reologia foi observado que a maior quantidade de gelatina (4%) e a utilização do Tween 40 atribuíram à emulsão múltipla maior viscosidade formando uma emulsão mais estável (100%) frente a separação de fases (creaming) nas duas temperaturas estudadas, para o período de 20 dias. Todas as emulsões apresentaram comportamento pseudoplástico e se apresentaram como soluções concentradas a 25°C. O Tween 40 também se mostrou melhor na avaliação da eficiência de encapsulação (92,57 %) para a emulsão mantida a 4°C e com maior quantidade de PGPR (6%), demonstrando que o PGPR é mais eficiente contra a difusão comparado à gelatina, para o período de 20 dias. Com isto, este trabalho fornece informações que podem ser utilizadas para otimização deste sistema e sua posterior aplicação na formulação de alimentos. Palavras-chave: Emulsão múltipla. Óleo de abacate. PGPR. Tween 40. Tween 80. Estabilidade. / Abstract: Multiple emulsion formation (A1/O/A2) presents greater complexity due to the coexistence of two interfacial barriers, creating the need to use surfactants of different nature. For the formation of the primary emulsion (A1/O) is used a lipophilic, and other hydrophilic, for external emulsion (O/A2). These emulsions have been the subject of researches that focus on finding methods to make them viable. Besides the use of surfactants, many works have incorporated biopolymers to increase stability. This kind of emulsion has great potential for the encapsulation, protection and release of bioactive compounds and product formulation with reduced calorie. Taking this character of functional food, in this study was used avocado oil, which is rich in monounsaturated fatty acids and appreciable amounts of liposoluble vitamins A, D and E. Therefore, this work had, as one of the goals, characterize the avocado oil and use it in the preparation of the multiple emulsions. And, as the main goals, was verified the influence of the stabilizers concentration of the primary emulsion: lipophilic surfactant (polyglycerol polyricinoleate - PGPR) and gelatin (biopolymer), the use of two different hydrophilic surfactants, polysorbates: Tween 40 and 80, and the influence of storage temperature (4 and 25 °C), in the characterization of these emulsions. Primary emulsion consists of a saline solution (2% w/w) plus gelatin (3 and 4% w/w) dispersed in the oily phase, containing PGPR (6 and 5% w/w). This one is incorporated in the external aqueous phase containing the hydrophilic surfactant (2% w/w). Avocado oil was characterized by analysis of moisture, density, phospholipid content, iodine value, acidity and fatty acid profile. Multiple emulsions were characterized by microscopy, dynamic light scattering, differential scanning calorimetry, rheology, phase separation and encapsulation efficiency, the latter was realized to verify NaCl retention, which was incorporated in the internal aqueous phase. The results of avocado oil characterization confirmed its good quality and the lipid fraction with greater amount as being the monounsaturated oleic acid (52.9%). From the images obtained by microscopy was verified the morphology of primary and multiple emulsions, being possible to check the order of magnitude of the droplets. With light scattering was obtained the average droplet diameter and the dispersion index. There were not significant differences between the droplets sizes, indicating stability against coalescence for 15 days. With differential scanning calorimetry was validated the formation of multiple emulsions and were observed the osmotic imbalance between the aqueous phases due to the amount of NaCl added. From the rheology it was observed that the larger amount of gelatin (4%) and the use of Tween 40 produced a multiple emulsion with higher viscosity and, as consequence, a more stable emulsion (100%) to the phase separation (creaming) at the two temperatures of this study, during 20 days. All emulsions exhibited pseudoplastic behavior and behaved as concentrated solutions at 25 °C. Tween 40 was also better in the evaluation of encapsulation efficiency (92.57%) to the emulsion kept at 4 °C and greater amount of PGPR (6%), demonstrating that the PGPR is more efficient against diffusion, compared to gelatin, for the period of 20 days. This study provides information that can be used to optimize this system and its subsequent application in the food formulation. Keywords: Multiple emulsion. Avocado oil. PGPR. Tween 40. Tween 80. Stability.

Orientadora : Profª. Drª. Agnes de Paula Scheer / Co-orientador : Prof. Dr. Vitor Renan da Silva / Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 12/11/2015 / Inclui referências : f. 106-114 / Resumo: O abacate (Persea americana), fruto originário da América Central, é uma rica fonte de óleo. Diversos estudos relatam propriedades benéficas relacionadas ao óleo de abacate devido principalmente à alta concentração de ácidos graxos insaturados e alto teor de insaponificáveis. Além destes são encontrados até 2,1 % de fosfolipídeos na fração lipídica do abacate, de acordo com a variedade. Porém, durante o processo industrial de extração do óleo por via enzimática, ocorre a perda dos fosfolipídeos. Os fosfolipídeos, devido a sua estrutura química, apresentam capacidade emulsificante, podendo assim ser utilizados em diversos produtos na indústria de alimentos, com a vantagem de ser um produto natural. Com base nisto, este trabalho teve o objetivo de estudar algumas características do óleo de abacate, estabelecer um método de extração de fosfolipídeos e analisar a aplicabilidade destes em emulsões em diferentes condições. Inicialmente as amostras de polpas das variedades Hass, Margarida e Fortuna foram submetidas à análises de composição centesimal, microscópicas e reológicas. A partir das avaliações realizadas foi escolhida a variedade Margarida para a sequência do projeto. A polpa do abacate variedade Margarida foi liofilizada e foram testados seis métodos de extração a frio de óleo, com diferentes solventes e suas combinações, entre eles hexano, acetona, etanol, clorofórmio e metanol, a fim de obter um óleo de abacate com alta concentração de fosfolipídeos. O óleo extraído utilizando metanol:clorofórmio (2:1) + acetona foi o que apresentou maior rendimento de fosfolipídeos (0,57 g de fosfolipídeos por 100 g de polpa seca). Os óleos obtidos antes e após o processo de degomagem (extração de fosfolipídeos), foram analisados em relação ao perfil de ácidos graxos, degradação térmica e comportamento reológico, comparando-os com óleo bruto e refinado comercial extraído pelo método enzimático. A partir do óleo de abacate bruto foi realizada a extração dos fosfolipídeos. Análises de tensão interfacial dinâmica e reologia interfacial dilatacional foram realizadas em cinco concentrações de fosfolipídeos de abacate comparando-os com os fosfolipídeos da soja. A aplicação de 1 % (m/v) de fosfolipídeos do abacate foi realizada inicialmente em emulsões contendo óleo de soja e água, com pH 7. Foram preparadas emulsões com concentração de fase oleosa de 20, 30, 40, 50, 60 e 70 % (v/v), com óleo de soja. Estas emulsões foram analisadas em relação a estabilidade, microscopia óptica e condutividade, e, a partir dos resultados obtidos, foi escolhida a emulsão com 50 % (v/v) de fase oleosa para realização os demais testes. Em seguida foram preparadas emulsões com pH 3 e 7, e com 1 e 2 % de fosfolipídeos. Foram analisados estabilidade, microscopia óptica e comportamento reológico estático e oscilatório. Os resultados obtidos foram que as polpas de abacate, quando homogeneizadas, apresentaram-se como emulsões O/A, as quais possuem comportamento pseudoplástico e característica viscoelástica de gel. Em todos os óleos de abacate foi determinada a presença de ácido oleico (acima de 50 %), e degradação térmica entre 350 e 500 °C. Foi observado comportamento reológico Newtoniano para óleos comerciais e pseudoplástico para os óleos extraídos em laboratório. Os fosfolipídeos do abacate, constituídos principalmente por fosfatidiletanolamina (54 %), fosfatidilcolina (31%) e fosfatidilinositol (15 %), diminuem a tensão interfacial entre óleo e água, com comportamento similar ao dos fosfolipídeos da soja. As emulsões preparadas com 1 % (m/v) de fosfolipídeo de abacate foram do tipo O/A, com até 60 % (v/v) de fase oleosa. As emulsões com 50 % (v/v) de fase oleosa nos pH 3 e 7 apresentaram estabilidade superior a uma hora, e comportamento reológico de fluido pseudoplástico. Na análise oscilatória, as emulsões preparadas tiveram comportamento viscoelástico de gel. Concluiu-se que a extração dos fosfolipídeos a partir do óleo de abacate da variedade Margarida é possível, e este produto tem propriedades interfaciais, como diminuição da tensão interfacial, e pode ser utilizado no preparo de emulsões alimentícias O/A. / Abstract: The avocado (Persea americana), a fruit originated in Central America, is a rich source of oil. Several studies report beneficial properties related to avocado oil mainly due to a high concentration of unsaturated fatty acids and high unsaponifiable content. Besides that, up to 2.1 % of phospholipids is found in the avocado oil, depending on the cultivar. However, during the industrial process of oil extraction via enzymatic method, phospholipids are wasted. Due to their chemical structure, phospholipids show emulsifying capacity and, therefore, may be used in several products in the food industry with the advantage of being a natural product. Based on this, the objectives of this work were studying some characteristics of avocado oil, establishing a phospholipid extraction method and analyzing the applicability of such phospholipids in emulsions in various conditions. Initially, pulp samples of Hass, Margarida and Fortuna cultivars were submitted to chemical composition, microscopic and rheological analysis. Based on the performed analysis the Margarida cultivar was chosen for the sequence of the project. Pulp from the Margarida cultivar was lyophilized and six cold oil extraction methods were tested using combinations of various solvents, including hexane, acetone, ethanol, chloroform and methanol, to obtain avocado oil with a high concentration of phospholipids. Oil extracted using methanol:chloroform (2:1) + acetone presented the best efficiency (0.57 g of phospholipids for 100 g of dried pulp). Oil obtained by the extraction method before and after the degumming process (phospholipid extraction) were analyzed for fatty acids profile, thermal degradation and rheological behavior, and were compared with crude and refined industrialized oil obtained by the enzymatic method. Phospholipids were extracted from crude oil. Dynamic interfacial tension analysis and interfacial dilatational rheology were performed for five concentrations of avocado phospholipids comparing them with soybean phospholipids. Application of avocado phospholipids was conducted initially in emulsions with pH 7, in concentration of 1 wt.%. Emulsions were prepared with oil phase concentrations of 20, 30, 40, 50, 60 and 70 vol.%, with soybean oil. The emulsions were analyzed concerning stability, optical microscopy and conductivity. The oil phase concentration of 50 % was chosen for further tests. Next, emulsions were prepared with pH 3 and 7 and with 1 and 2 wt.% of phospholipids. Analyses were conducted in respect of stability, optical microscopy and oscillatory and non-oscillatory rheological behavior. The avocado pulp when homogenized presents itself as O/W emulsions, which exhibit pseudoplastic behavior and gel viscoelastic characteristic. Avocado oil is rich in oleic acid (higher than 50 %) and presents thermal degradation between 350 and 500°C. It was observed Newtonian behavior for commercial oils and pseudoplastic behavior for the oils extracted in the laboratory. Avocado phospholipids, mainly consisting of phosphatidylethanolamine (54 %), phosphatidylcholine (31 %) and phosphatidylinositol (15 %), decrease the interfacial tension between oil and water, with similar behavior to that of soybean phospholipids. Emulsions prepared with avocado phospholipids were of the O/W type, with up to 60 vol.% of oil phase. Emulsions with 50 vol.% of oil phase with pH 3 and 7 showed stability of over one hour, and pseudoplastic fluid rheological behavior. In oscillatory analysis, the emulsions showed gel viscoelastic behavior. It was concluded that it is possible to extract phospholipids from the oil obtained from avocado of the Margarida cultivar, and that this product has interfacial properties and can be used in the preparation of O/W food emulsions.

Orientador : Prof. Dr. Charles Windson Isidoro Haminiuk / Co-orientadora : Profª Drª Poliana Macedo dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 25/08/2015 / Inclui referências : f. 79-89 / Resumo: Os óleos vegetais possuem grande importância nutricional e por isso fazem parte da dieta cotidiana das pessoas, e devido às propriedades tecnológicas, também possuem ampla aplicação industrial. A degradação de óleos vegetais durante o seu processo de aquecimento tem sido estudado para o controle de qualidade do produto final e derivados deste material. Tendo em vista a importância da caracterização de óleos pouco estudados como os óleos de semente de maracujá, semente de uva, gérmen de trigo, abacate e amêndoa, estes e óleos com maior produção como óleos de soja, canola, milho e girassol foram aquecidos à temperatura de 180 °C durante 8 horas. As amostras não aquecidas foram analisadas por termogravimetria para avaliar estabilidade ao longo do aquecimento. Os óleos foram analisados antes e após o processo de aquecimento por cromatografia em fase gasosa (CG) e espectroscopia de infravermelho médio (FTIR-ATR) para avaliar possíveis alterações na composição. Os métodos PCA e PLS foram aplicados para verificar tendências de agrupamento e criar modelos preditivos de índice de iodo e composição de ácidos graxos, respectivamente. Comportamento térmico semelhante foi observado por termogravimetria onde as amostras apresentaram-se estáveis até 300 °C e três principais perdas de massa foram obtidas. A análise por cromatografia gasosa mostrou diferenças significativas (p>0,05) na composição após aquecimento, onde na maioria das amostras ocorreu diminuição dos ácidos graxos polinsaturados e aumento dos ácidos graxos saturados e monoinsaturados. Os ácidos graxos palmítico (C16:0), esteárico (C18:0), oléico (C18:1), linoléico (C18:2 n-6) e linolênico (C18:3 n-3) compõem a maior parte entre os ácidos identificados. Ácidos graxos monoinsaturados e polinsaturados estão associados a benefícios a saúde. A PCA dos grupos de ácidos graxos explicou 97,4% da variância total agrupando as amostras com composição semelhante. 87,8% da variância foi explicada na PCA dos dados espectroscópicos e demonstraram que as amostras de girassol e abacate se distanciaram das demais o que possivelmente ocorreu pela influência dos grupamentos com duplas ligações identificados em 1396, 1417 e 1650 cm-1. Bons modelos preditivos de índice de iodo e composição de ácidos graxos foram criados a partir dos espectros obtidos por FTIR obtendo RMSEC variando entre 0,56 - 1,09. Palavras-chave: óleos vegetais, degradação térmica, termogravimetria, cromatografia gasosa, espectroscopia de infravermelho médio, análise quimiométrica. / Abstract: Vegetable oils have great nutritional importance and therefore are part of the daily diet of people, and due to technological properties, it also has wide industrial application. The degradation of vegetable oil during the heating process has been studied for the quality control of the final product and the derivatives of this material. Given the importance of oil characterization less studied, like passion fruit seed oil, grape seed, wheat germ, avocado and almond, these oils, with higher production such as soybean, canola, corn and sunflower were heated 180 °C for 8 hours. The unheated samples were analyzed by thermogravimetry to evaluate stability over the heating. The oils were analyzed before and after the heating process by gas chromatography (GC) and mid-infrared spectroscopy (FTIR-ATR) to assess possible changes in the composition. The PCA and PLS methods were applied to verify clustering tendencies and create predictive models of iodine value and fatty acid composition, respectively. Similar behavior was observed by thermogravimetric analysis in which samples were stable up to 300 °C and three main mass losses were obtained. The gas chromatographic analysis showed significant differences (p>0.05) in the composition after heating, which in most samples there were a decrease of polyunsaturated fatty acids and increase in saturated and monounsaturated fatty acids. The fatty acids palmitic (C16:0), stearic (C18:0), oleic (C18:1), linoleic (C18:2 n-6) and linolenic (C18:3 n-3) make up the majority of the acids identified. Monounsaturated and polyunsaturated fatty acids are associated to health benefits. The PCA fatty acid groups explained 97.4% of total variety by grouping up samples with similar composition. 87.8% of the variation was explained in the PCA and spectroscopic data showed that the samples of sunflower and avocado distanced from the other which possibly occurred through the influence of the double bond with groups, identified in 1396, 1417 and 1650 cm-1. Good predictive models of iodine value and fatty acid composition were created from the spectra obtained by FTIR-ATR getting RMSEC ranging from 0.56 to 1.09. Keywords: vegetable oils, thermal degradation, thermogravimetry, gas chromatography, middle infrared spectroscopy, chemometrics analysis.

Resumo: RESUMO As emulsões estão presentes na indústria de alimentos, tanto como ingredientes quanto como produtos finais. A inversão de fases ocorre quando uma emulsão óleo em água (O/A) inverte para água em óleo (A/O), ou vice-versa. Quando esta inversão ocorre pela adição da fase interna é chamada inversão catastrófica. Quando ocorre pela mudança de afinidade do tensoativo é denominada transicional. A inversão de fases de uma emulsão pode ser desejável, como para fabricação de manteiga, ou indesejável, quando um produto perde suas características devido a este fenômeno. Neste contexto, torna-se interessante estudar os fatores que influenciam a inversão, a fim de determinar condições de processamento e formulação. Este trabalho teve como objetivo estudar vários aspectos em emulsões preparadas com óleo de soja, entre eles: a temperatura de inversão de fases em emulsões preparadas com os tensoativos Tween 80 e Span 80; o comportamento de emulsões estabilizadas com amido de milho modificado com octenilsuccinato (AMMO); a inversão catastrófica de emulsões preparadas a 2 e 5 % (m/v) de lecitina e de Tween 80 com agitação de 4000 e 9000 rpm; e o comportamento reológico das emulsões estudadas na inversão catastrófica. Para as emulsões com AMMO e inversão catastrófica foram analisadas condutividade, estabilidade, comportamento reológico e microscopia. A temperatura de inversão de fases encontrada para o Tween 80 foi superior à encontrada para o Span 80. As emulsões preparadas com amido apresentaram maior estabilidade quanto maior a quantidade de AMMO adicionada, e com até 6 % (m/v) de AMMO apresentaram comportamento reológico Newtoniano, a partir desta concentração o comportamento apresentado foi pseudoplástico. As emulsões preparadas com 2 % (m/v) de lecitina apresentaram intervalo de inversão de 80 a 82,5 % (v/v) de fase aquosa, enquanto que as preparadas com 5 % (m/v) apresentaram intervalo de inversão entre 82,5 e 85 % (v/v). A agitação não influenciou o intervalo de inversão para a lecitina. A faixa de quantidade de fase aquosa para a inversão das emulsões preparadas com Tween 80 foi menor do que a observada para emulsões com lecitina. A agitação teve maior influência do que a concentração do tensoativo quando preparadas emulsões com Tween 80. As emulsões preparadas com velocidade de agitação de 4000 rpm inverteram no intervalo de 82,5 a 85 % (v/v) de fase aquosa, enquanto que as preparadas a 9000 rpm tiveram seu intervalo de inversão entre 85 e 87,5 % (v/v). As emulsões preparadas com 2 % (m/v) de Tween 80 apresentaram maior estabilidade do que as com 2 % (m/v) de lecitina. Na análise do comportamento reológico, as emulsões com Tween 80 e lecitina apresentaram comportamento pseudoplástico e ajuste ao modelo de Herschel-Bulkley. Na análise oscilatória, as emulsões preparadas com lecitina tiveram comportamento de gel rígido, enquanto que as preparadas com Tween 80 apresentaram comportamento correspondente a solução concentrada, na região de frequência analisada. Portanto, conhecer como cada tensoativo atua nas emulsões é importante para determinar condições de formulação e produção que possibilitem que o produto final possua as características desejadas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T02:33:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297094.pdf: 1369971 bytes, checksum: 9518cbc85bfca2a014c87dfb787c4049 (MD5) / No Brasil o prazo de validade de óleos vegetais é determinado pelas indústrias produtoras que estabelecem prazos que variam entre 6 meses e 1 ano. Durante este período os óleos produzidos deveriam apresentar características de qualidade estabelecidas pela legislação brasileira através do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Neste trabalho a qualidade dos óleos de soja, canola, milho e girassol embalados em PET foram avaliados por um período de um ano. Foram realizadas análises de índice de peróxido, acidez, umidade por Karl Fischer, ponto de fumaça, perfil de ácidos graxos, índice de iodo, análise sensorial e de compostos voláteis no #headspace#. Os valores máximos de índice de peróxido foram atingidos no 330º dia de armazenamento para os óleos de soja A (7,35 mEq/Kg óleo); canola (8,71 mEq/Kg óleo), milho (3,90 mEq/Kg óleo) e girassol (9,36 mEq/Kg óleo). No 270° dia de armazenamento obteve-se o valor máximo de IP para o óleo de soja B (5,39 mEq/Kg óleo). Foi observado um aumento linear significativo (p < 0,05) para o índice de acidez (valores finais entre 0,09 e 0,29 mg KOH/g) e umidade (0,07%) durante o armazenamento. Para o ponto de fumaça foi observada uma diminuição linear significativa (p < 0,05) ao longo do tempo de armazenamento (valores finais de 200°C e 211°C para os óleos de soja A e B; 201°C para os óleos de canola e milho, 207°C para o óleo de girassol. Não foram observadas mudanças significativas no perfil de ácidos graxos e índice de iodo nos óleos estudados. A análise sensorial indicou diminuição linear significativa (p< 0,05) para o óleo de soja A e B na nota atribuída no teste descritivo. Na análise de #headspace# não foram detectados compostos voláteis de degradação em todo período da pesquisa. Levando em consideração a legislação brasileira os óleos saíram da especificação para índice de peróxido após 116; 83; 172; 246 e 53 dias (óleos de soja A; soja B; canola; milho e girassol respectivamente). Os resultados indicam que apesar do nível de alteração dos óleos durante o armazenamento não ter sido elevado, os mesmos sairiam da especificação estabelecida para o índice de peróxido em um período bem anterior ao prazo de validade. O que indica que este índice deveria ser revisto uma vez que parece bastante restritivo (máximo de 2,5 mEq/Kg).