Orientadores: Rosiane Lopes da Cunha, Fernanda Yumi Ushikubo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T20:14:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_DaviRochaBernardesde_M.pdf: 18877035 bytes, checksum: 1668d21b0c81ea31f26e9d7c85a25644 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A emulsificação em dispositivos microfluídicos destaca-se pela sua capacidade em gerar gotas de maneira individual em um processo totalmente controlado. Através dele, é possível a obtenção de emulsões com coeficientes de variação de tamanho de gotas inferiores a 5%. Soluções de glicerol (fluidos Newtonianos) com concentrações variando entre 10 e 75% (m/m) foram utilizadas como fase dispersa para obtenção de emulsões água em óleo em microcanais planares com junções do tipo T e Y. Como fase contínua foi utilizado óleo de soja contendo 5% (m/m) de emulsificante PGPR. Como condições de processo, quatro diferentes razões entre as vazões das fases contínua e dispersa foram avaliadas. Paralelamente, quatro soluções de goma xantana (fluidos não-Newtonianos) com concentrações variando de 0,05 a 0,50% (m/m) foram avaliadas como fase dispersa num microcanal com junção em Y, e submetidas às mesmas condições das soluções de glicerol. Em todos os sistemas avaliados, a razão entre as fases foi o fator de maior influência no tamanho das gotas formadas. Em relação aos fluidos Newtonianos, a emulsificação no canal em T se mostrou menos sensível às propriedades físicas dos fluidos, enquanto na geometria em Y, notou-se, através do cálculo dos números adimensionais de Weber e Capilar, grande influência da tensão interfacial sobre o tamanho das gotas formadas, superando a ação das forças viscosas. Em relação aos fluidos não-Newtonianos, foi observada grande diferença no processo de formação das gotas e nas características da emulsão. Gotas com elevada polidispersão foram obtidas, em especial nas soluções mais concentradas e nas maiores razões entre as vazões das fases. Esse fato se deu devido à formação das gotas ter ocorrido longe da junção dos canais, através da formação de um jato de fase dispersa. Esse jato foi intensificado nas soluções de goma xantana de maior concentração e nas condições de maiores velocidades da fase contínua. Ensaios reológicos extensionais confirmaram que, de fato, a viscosidade elongacional da solução de goma xantana aumenta com a concentração e também com a taxa de deformação elongacional, o que explicaria a formação do jato. Na solução de menor concentração de goma xantana foi possível a obtenção de gotas altamente monodispersas, embora tenha ocorrido a formação do jato no rompimento das gotas, estando essa solução numa região de transição do regime de jateamento para o regime de gotejamento. Dessa forma, pode-se verificar que no regime de gotejamento, típico dos fluídos Newtonianos, a monodispersão é uma característica bem definida. No caso do uso de fluídos viscoelásticos na fase dispersa, a obtenção de gotas monodispersas é um desafio, devido ao efeito da elevada viscosidade elongacional. Assim, torna-se necessária a avaliação de condições de processo e geometria de canal mais adequadas a esta situação de forma a diminuir a polidispersidade desses sistemas / Abstract: Emulsification in microfluidic devices is distinguished by its ability to generate droplets in a controlled and individual way, in which it is possible to obtain emulsions with polydispersity lower than 5%. Glycerol solutions (Newtonian fluids) at concentrations ranging from 10 to 75% (w/w) were used as dispersed phase in order to obtain water in oil emulsions, using Y - and T - junction microchannels. As continuous phase, soybean oil containing 5% (w/w) of emulsifier PRPG was used. Four different ratios of the flow rates of continuous and dispersed phases were evaluated in both microfluidic devices. Similarly, four xanthan gum solutions (non-Newtonian fluids) with concentrations ranging from 0,05 to 0,50% were evaluated as dispersed phase in a Y ¿ junction microchannel. In all systems, the ratio of the flow rates of the phases was the most influential factor in the size of the droplets. Regarding Newtonian fluids, the T ¿ junction microchannel was less sensitive to the fluids physical properties, while in Y ¿ junction geometry it was noted that the interfacial tensions played the main role in droplet size, overcoming the viscous forces. Regarding the non-Newtonian fluids, a large difference in the droplet generation was observed. Droplets with high polydispersity were obtained, especially in the most concentrated xanthan gum solution, when high shear forces were applied. This fact may have occurred due to the formation of a jet of the dispersed phase, from which droplets were detached without any control. This jet was intensified in xanthan solutions of higher concentration and under high velocities of the dispersed phase. Indeed, extensional rheology confirmed that the elongational viscosity of xanthan gum solution increases with concentration and also with the rate of elongational deformation, which would explain the formation of the jet. In the solution at lower concentration of xanthan, it was possible to obtain highly monodisperse droplets, although the droplets detachment still occurred in the jetting regime. This solution is herefore in a transition region between jetting and dripping regime. Thus, it was verified that the dripping regime, typical of Newtonian fluids, the monodispersity is a well-defined characteristic. On the other hand, when using viscoelastic fluids as dispersed phase, obtaining monodispersed droplets is still a challenge, due to the effect of high elongational viscosity of this fluids. In this way, it becomes necessary evaluate new process conditions and microchannel geometries in order to reach emulsions with low polydispersity / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T22:48:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Becker-Almeida_DeniseFabianaSilvestre_D.pdf: 1952309 bytes, checksum: 3a74a72f3ab9269e8d8a904f486fb372 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os ácidos graxos trans (AGT) presentes na dieta são oriundos principalmente das gorduras parcialmente hidrogenadas e em menor quantidade dos óleos refinados, da carne e do leite de animais ruminantes. Estudos comprovam que o consumo de AGT ocasiona o aumento da lipoproteína de baixa densidade (LDL) em grau similar ao causado pelos ácidos graxos saturados e a diminuição da lipoproteína de alta densidade (HDL). Mediante a necessidade de substituir gorduras contendo AGT em alimentos por gorduras sem trans este trabalho teve como objetivo produzir e avaliar gorduras interesterificadas quimicamente partindo-se de misturas binárias contendo óleos líquidos de algodão e de soja com óleo de palma totalmente hidrogenado (PTH). Misturas com diferentes teores destas matérias-primas foram avaliadas quanto às propriedades físico-químicas, características microscópicas dos cristais e tendência de cristalização, antes e após a reação química. Frações de algodão/PTH e soja/PTH foram testadas em escala de bancada e reproduzidas em escala piloto até desodorização para aplicação alimentícia. O conteúdo de gordura sólida, a composição triacilglicerólica, o comportamento de fusão e cristalização, bem como a consistência instrumental foram os parâmetros que permitiram a seleção das frações para aplicação. A gordura de algodão/PTH (65/35 p/p) foi aplicada em bolo tipo inglês e a gordura de soja/PTH (65/35 p/p) na produção de margarina de mesa (80% de lipídios). Os produtos desenvolvidos com as gorduras low trans foram comparados com produtos elaborados com gordura parcialmente hidrogenada. As margarinas tiveram aplicação mais apropriada como shortenings e foram utilizadas na elaboração de bolo. As propriedades reológicas e a avaliação sensorial dos bolos foram comparadas e permitiram considerar que a consistência, o volume e o sabor dos bolos preparados com as gorduras low trans foram os atributos menos apreciados pelos consumidores. A substituição da gordura parcialmente hidrogenada por gorduras low trans promoveu a obtenção de produtos com diferença significativa (p£ 0,05) em relação à aceitação e não garantiu a mesma qualidade estabelecida pelos consumidores. Alterações na formulação, nas condições de processo e o uso de aditivos específicos são necessários para atender a demanda e as novas exigências do mercado / Abstract: Trans fatty acids (TFA) present in diet come mainly from the partially hydrogenated fats and a lower amount from the refined oils, meat and ruminant animals¿ milk. Some studies show that TFA consumption leads to an increase in low-density lipoprotein (LDL) as much as that caused by saturated fatty acids and decrease in high-density lipoprotein (HDL). Hence, this study aimed to produce and evaluate chemically interesterified fats based on binary blends containing cottonseed and soybean oils with fully hydrogenated palm oil (FHPO). Mixtures with different contents of these raw materials were evaluated before and after chemical reaction, regarding to their physical-chemical properties, microscopic characteristics and tendency to crystallization. Fractions of cottonseed/FHPO and soybean/FHPO were tested in laboratory and reproduced in pilot scale until desodorization for food application. The solid fat content, triacylglycerol composition, melting and crystallization behaviors and instrumental consistency were the parameters studied for selecting fractions for application. The cottonseed/FHPO fat (65/35 w/w) was used in plain cake and the soybean/FHPO fat (65/35 w/w) in table margarine (80% lipids). Low trans products were compared to the ones with partially hydrogenated fat. Margarines showed better properties for cake preparation since they were suitable shortenings. Rheological properties and sensory evaluation of the cakes were also compared and allowed to consider that the product consistency, volume and flavor of the cakes made with low trans fats were the attributes less appreciated by consumers. The replacement of partially hydrogenated fat by low trans fats led to achieve significant different products (p£ 0,05), but did not ensure the same quality established by consumers. Changes in formulation, in process conditions and the use of specific additives are necessary to attend the market demand and its new requirements / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientadores: Marise Aparecida Rodrigues Pollonio, Rosiane Lopes da Cunha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T20:44:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Felisberto_MariaHerminiaFerrari_M.pdf: 3031353 bytes, checksum: 5dd7de9b31750d6e8fa426fc6297bf3b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A correlação entre dieta e saúde tem levado muitos setores da indústria de alimentos a reformularem seus produtos, com apelos mais saudáveis que possam resultar em reais benefícios para o consumidor. A elevada ingestão de sódio e de gordura está diretamente correlacionada com elevada propensão à hipertensão e doenças cardiovasculares, e os produtos cárneos, especialmente os produtos emulsionados, caracterizam-se por apresentarem elevados teores destes ingredientes em sua composição. A redução do sal, gordura e incorporação de fibras, figuram como as principais reformulações estratégicas para que o segmento ganhe competitividade e conquiste o mercado consumidor. O presente trabalho teve por objetivo avaliar as propriedades físico-químicas, tecnológicas e reológicas de um produto cárneo emulsionado, com redução simultânea de 50 % dos teores de sal e gordura, utilizando-se quatro fibras prebióticas (inulina, fruto-oligossacarídeo - FOS, amido resistente e polidextrose) em dois níveis (3 e 6 %). Com relação às propriedades tecnológicas, a adição das fibras prebióticas promoveu a formação de um produto menos estável, com elevada perda de líquido após o cozimento, principalmente nas formulações adicionadas de inulina e polidextrose. A adição das fibras prebióticas também promoveu alterações significativas com relação aos parâmetros instrumentais de textura, com redução dos índices de dureza. Os parâmetros de coloração do batter apresentaram diferenças significativas com relação ao índice de luminosidade (L*) e de vermelho (a*). Com relação às propriedades reológicas, os ensaios oscilatórios caracterizaram o material como elástico, uma vez que os módulos de G? mantiveram-se superiores aos de G" durante todo o ensaio de temperatura. Na avaliação da textura da emulsão crua (batter), as formulações adicionadas de FOS apresentaram os maiores valores para a força de penetração, devido provavelmente ao reduzido tamanho de cadeia desta molécula. Já nas mortadelas (produto cozido), os maiores valores para força de compressão foram observados para as formulações controle FC1, FC2 e FC3, pois a simultânea redução do sal e da gordura (F1) promoveu redução significativa na força de compressão. A avaliação das microestruturas confirma estes resultados evidenciando formulações controle com uma estrutura bastante compacta e densa, e as formulações adicionadas das fibras prebióticas apresentando uma rede bem menos densa e bastante porosa. Os resultados obtidos no presente estudo demonstram que a redução dos teores de gordura e de NaCl, com a simultânea adição de fibras prebióticas pode ser viável, sob o ponto de vista tecnológico, desde que se utilize algum ingrediente capaz de amenizar os efeitos causados na matriz, como por exemplo, a menor capacidade de retenção de água, elevada exsudação de líquido e formação de uma estrutura bastante porosa / Abstract: The correlation between diet and health has led many sectors of the food industry to reformulate their products with healthier appeals that could result in real benefits for the consumer. A high intake of sodium and fat is directly related to higher propensity to hypertension and cardiovascular disease, and the meat products, especially the emulsified products are characterized by high levels of these ingredients on its composition. The reduction of salt, fat and incorporation of fibers is considered as the major strategic reformulations for the segment becomes competitive and earn the consumer market. The aimed of this study was to evaluate the physicochemical, technological and rheological properties of meat emulsions with 50 % of reduction of salt and fat simultaneously, and the addition of four different prebiotic fibers (inulin, fructooligosaccharides - FOS, polydextrose and resistant starch) in two levels (3 and 6 %). Concerning to the technological properties, the addition of prebiotic fibers promoted the formation of a less stable product with a high fluid loss after cooking, especially in formulations added of inulin and polydextrose. The addition of prebiotic fibers also promoted significant changes on texture parameters, resulting in lower hardness values. The color parameters of batters showed significant differences from the luminosity (L*) and redness (a*) values. Concerning to the rheological properties, the oscillatory measurements characterized the material as elastic, due the modules G' remained higher than G" for the whole test temperature. In respect to texture parameters on the batters (raw emulsion), formulations added of FOS presented the greatest values for the penetration force, probably due to the small size of this molecule chain. On the bologna (cooked emulsion) higher values for compressive strength were observed for the control formulations FC1, FC2 and FC3, despite simultaneous reduction of salt and fat (F1) have promoted significant reduction on the compressive strength. Evaluation of microstructures confirm these results showing control formulations with a very compact and dense structure, and added formulations of prebiotic fibers presenting a much less dense and highly porous network. The results from this study demonstrate that the reduction of fat and NaCl, with the simultaneous addition of prebiotic fibers is feasible under the technological point of view. But, it is necessary to use an ingredient able of mitigate the effects on the matrix, for example less water holding capacity, high exsudation of liquid after cooking and the formation of highly porous network / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestra em Tecnologia de Alimentos

[pt] A estabilidade de poços em trechos de folhelho é muito influenciada pelo tipo de fluido de perfuração utilizado. As pressões de poro geradas durante a perfuração e a difusão destas pressões são as principais responsáveis pela estabilidade a curto prazo do poço, assim como pela eventual instabilidade a médio prazo. O efeito membrana e o conseqüente desenvolvimento de pressões osmóticas ao redor do poço desempenham um papel fundamental no balanço das forças que instabilizam a rocha. Esta dissertação se foca no estudo experimental, utilizando uma célula de difusão, do comportamento de folhelhos expostos, após a perfuração, a fluidos de perfuração do tipo base água e salinos, pressurizados com vistas à estabilidade das paredes do poço. São avaliados os aspectos físico-químicos da interação folhelho-fluido, em especial, no tocante ao desenvolvimento de pressão osmótica e efeito membrana. Testes de interação rocha-fluido utilizando folhelhos provenientes da Bacia de Campos e do Mar do Norte demonstraram a eficiência do equipamento em realizar ensaios com fluidos viscosos base água. O estudo das propriedades reológicas deste fluido foi realizado utilizando equipamentos especializados. Verificou-se nos ensaios que o comportamento de transmissão de pressão deste fluido é similar ao da água e que, aparentemente, o coeficiente de reflexão é mais influenciado pela porosimetria do folhelho do que pela sua mineralogia. / [en] Well stability in shale sectors is very much influenced by the type of drilling fluid used. The pore pressures generated during drilling and the diffusion of these pressures are chiefly responsible for the short time stability of the well as well as the eventual instability some time after drilling. The membrane effect and the subsequent osmotic pressure developed around the well play a fundamental role in the force balance that destabilizes the rock. This study focuses on assessing, inside the diffusion cell, the exposed shale behavior, after drilling, using water base mud brines, pressurized considering the wall stability of the well. The physical-chemical aspects of the shale- fluid interation are evaluated, in particular, in relation to osmotic pressure and membrane effects developments. Rock-fluid interaction tests using shale samples collected from Campos Basin and North Sea, showed the efficiency of the equipment in carrying out experiments with viscous base water fluids. The study of reological properties of this fluid was made using specialized equipments. The experiments verified that the fluid pressure transmission behaviour is similar to water and, apparently, the reflection coefficient in more influenced by porosimetry of the shale than by your mineralogy.

[pt] As propriedades reológicas na interface ar/água de modelos de surfactantes pulmonares (DPPC, DPPC:DPPG, DPPC:DPPG:Colesterol, Survanta e Curosurf) foram investigadas utilizando técnicas de cisalhamento superficiais (reometria de cisalhamento interfacial) e dilatacionais (tensiometria da gota pendente). Assim, alguns parâmetros de interesse foram obtidos para o estudo da viscoelasticidade das amostras (como viscosidade e módulos de armazenamento e perda) e as limitações das técnicas também foram analisadas. Os experimentos foram realizados de forma dinâmica, em que a faixa de frequência de interesse abrange, inclusive, a frequência respiratória de um atleta. Os resultados obtidos mostram a maior viscosidade do Survanta, frente ao Curosurf, e mostram o caráter intermediário do DPPC, que pode ser alterado pela adição de DPPG (aumentando a elasticidade) e Colesterol (aumentando a viscosidade), sugerindo que a mistura DPPC:DPPG pode ser mais adequada do que com DPPC:DPPG:COL para simular o comportamento do surfactante pulmonar. A reometria dilatacional não se mostrou aplicável ao estudo dos surfactantes, o que pode ser causado pela alta viscoelasticidade e relativa instabilidade do Survanta. / [en] The interfacial rheological properties of lung surfactants models (DPPC, DPPC:DPPG, DPPC:DPPG:Cholesterol, Survanta and Curosurf) at the air/water interface were investigated using shear (interfacial shear rheometry) and dilatacional (pendent drop tensiometry) techniques. Thus, some parameters of interest were obtained to study the viscoelasticity of the samples (such as viscosity and storage and loss modules) and the limitations of the techniques were also analyzed. The experiments were carried out dynamically, in which the interest frequency range includes the respiratory rate of an athlete. The results obtained show the higher viscosity of Survanta, compared to Curosurf, and show the intermediate character of DPPC, which can be altered by addition of DPPG (increasing the elasticity) and Cholesterol (increasing the viscosity), suggesting the DPPC:DPPG mixture may be more suitable than with DPPC:DPPG:CHOL to simulate the lung surfactant behavior. The dilatacional rheometry does not shown to be applicable for surfactants studies, which can be caused by the high viscoelasticity and relative instability of Survanta.