Made available in DSpace on 2017-07-10T17:59:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Delapria Dias dos Santos.pdf: 2297120 bytes, checksum: 04e316aa171e15e739a16d82397c2a60 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work has accomplished thermodynamic, thermoeconomic and economical analyses of the cogeneration of an industrial power plant in a sugar-alcohol factory. Four situations are analyzed. In the first case, the factory produces electricity for its own consumption (its plant is already amortized). In the second case, which is considered hypothetical, it was simulated a power plant consuming the same quantity of bagasse, however, with the purchase of a medium pressure turbine, generating 2 MW surplus for sale. The third case considers the use of all the bagasse that is produced during the harvest in order to generate electric power. It is observed the acquisition of a high pressure cauldron and an extraction-condensation turbine. In this simulation, it is obtained 29 MW of electricity surplus. At last, the fourth case considers a high pressure cauldron, an extraction-condensation turbine and a counter pressure turbine in order to generate electric power, producing approximately 35, 2 MW surplus, facing the quantity of bagasse currently produced. However, in this simulation, only the bagasse from the harvest was used, remaining some quantity for sale after the harvest. Facing the facts, it is possible to implement a thermal power station, however, as noted, the existing risk is associated to the lack of policy capable to stimulate the sale of electric power via alternative sources of energy. / Esta pesquisa realizou análises termodinâmicas, termoeconômicas e econômicas do sistema de cogeração de uma planta industrial em uma usina do setor sucroalcooleiro. São analisadas quatro situações. O primeiro caso produz eletricidade somente para o consumo próprio (com sua planta já amortizada). O segundo caso é hipotético nele foi simulado uma planta consumindo a mesma quantidade de bagaço, porém, com a compra de uma turbina de média pressão, gerando 2 MW excedentes para venda. O terceiro caso considera que todo o bagaço produzido seja utilizado durante o período de safra para geração de energia elétrica, observa-se que foi adquirida uma caldeira de alta pressão e uma turbina de extração-condensação, nesta simulação obtém-se 29 MW de eletricidade excedente, por fim, o quarto caso, considera uma caldeira de alta pressão, uma turbina de extração-condensação e uma de contrapressão para geração de energia elétrica, neste caso produz-se aproximadamente 35,2 MW excedente, diante da quantidade de bagaço produzida atualmente, contudo nesta simulação utilizou-se o bagaço durante o período de safra, havendo ainda a sobra de bagaço para venda pós-safra. Diante disso, foi observado que é viável a implantação de uma termelétrica, porém, como denotado o risco existente está associado à falta de uma política capaz de incentivar a venda de energia elétrica por fontes de energia alternativa.

Objetivou-se com este estudo avaliar a potencialidade dos revestimentos comestíveis à base de Fécula de mandioca e pectina com e sem adição de óleo de buriti para aplicação em melancia e melão minimamente processados, visando a extensão da vida de prateleira destes produtos. A qualidade do óleo de buriti adicionado aos revestimentos comestíveis foi comprovada através do parâmetros físico-químicos; densidade: 1021 kgm-3; índice de acidez: 1,59 % em ácido oleico; índice de peróxido: 6,20 meqKg-1 e viscosidade cinemática: 41,3 mm²s-1. A caracterização dos principais ácidos graxos presentes no óleo de buriti foi realizada por métodos espectroscópicos de Ressonância Magnética Nuclear de Prótons (1H-RMN) e Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). O ácido oleico (78%) foi o componente majoritário na composição do óleo de buriti. Os revestimentos comestíveis foram elaborados com 3% de fécula de mandioca ou 3% de pectina, 1% de glicerol ou 1% óleo de buriti, 2,5% de gelatina, 0,5% de ácido cítrico e 0,5% ácido ascórbico, os frutos minimamente processados foram revestidos utilizando a técnica de imersão. Os frutos revestidos foram analisados em relação ao pH, sólidos solúveis totais, acidez titulável e contagem microbiana ao longo de 10 dias de armazenamento. Os pH dos frutos revestidos variaram entre 5,35-5,76 para o melão e (4,52-5,49) para a melancia ao longo do tempo de armazenamento. Os teores de sólidos solúveis totais da melancia (7,6-9,6 °Brix) e do melão (7,2-8,6 °Brix) minimamente processados se mantiveram constantes para todos os revestimentos testados. A acidez titulável da melancia e do melão variou de 0,11 à 0,20 % e de 0,06 a 0,14 % em ácido cítrico, respectivamente. Os revestimentos comestíveis apresentaram eficiente barreira para permeabilidade de vapor, sendo que película à base de fécula proporcionou menor média de perda de massa da melancia (2,32%) e o revestimento fécula/óleo para o melão (3,39%). A população microbiana aeróbica e mesófila foi crescente ao longo do período de armazenamento em todos os revestimentos e no controle em ambos os frutos. Ao final dos 10 dias de armazenamento, a melancia apresentou crescimento de bactérias cerca de 9,0 log UFCmL-1, sendo o mesmo valor na população de bolores e leveduras. Os revestimentos fécula e pectina/óleo proporcionaram menor população de bactérias, aproximadamente 7,8 log UFCmL-1. O melão apresentou maiores valores de população de bactérias em comparação com a melancia no revestimento fécula e controle; 10,1 e 9,7 log UFCmL-1, v respectivamente. A contagem de bolores e leveduras também foi maior nos revestimentos fécula e fécula/óleo, aproximadamente 9,0 log UFCmL-1. Conclui-se que o óleo de buriti neste trabalho não apresentou atividade antimicrobiana nos revestimentos comestíveis presentes nos frutos. Os revestimentos comestíveis fécula e pectina proporcionaram à melancia condições adequadas para o consumo até o oitavo dia após o processamento. Entretanto no melão, apenas o revestimento pectina e pectina/óleo garantiram estabilidade microbiológica ao consumo até o quarto dia de armazenamento. / The objective of this study was to evaluate the potential of cassava starch and pectin-based edible coatings with and without addition of buriti oil for application in minimally processed watermelon and melon, aiming to extend the shelf life of these products. The quality of the buriti oil added to the edible coatings was confirmed by physicochemical parameters; Density: 1021 kgm-3; Acidity index in oleic acid: 1.59%; Peroxide index: 6.20 meqKg-1 and kinematic viscosity: 41.3 mm²s-1. The characterization of the main fatty acids present in the buriti oil was performed by spectroscopic methods of Proton Nuclear Magnetic Resonance (1H-NMR) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Oleic acid (78%) had the major percent composition in the buriti oil. The edible coatings were prepared with the concentration of 3% cassava starch or 3% pectin, 1% glycerol or 1% buriti oil, 2.5% gelatin, 0.5% citric acid and 0.5% ascorbic acid, the minimally processed fruits were coated using the immersion technique. The coated fruits were analyzed for pH, total soluble solids, titratable acidity and microbial counts over 10 days of storage. The pH of the coated fruits varied between 5.35 and 5.76 for melon and 4.52 and 5.49 for watermelon over the storage time, respectively. The total soluble solids contents of minimally processed watermelon (7.6-9.6 ° Brix) and melon (7.2-8.63 ° Brix) remained constant for all evaluated coatings. The titratable acidity of watermelon and melon ranged from 0.11 to 0.20% and from 0.06 to 0.14% in citric acid. The edible coatings presented an efficient barrier for vapor permeability, being the starch-based film provided a lower average loss of watermelon mass (2.32%) and starch/oil coating for melon (3.39%). The aerobic and mesophilic microbial population was increasing over the storage period in all coatings and control in both fruits. At the end of the 10 days of storage, the watermelon had a bacterial growth of about 9 log UFCmL-1, the same value for mold and yeast population. The starch and pectin/oil coatings provided a lower bacterial population of approximately 7.8 log UFCmL-1. The melon presented higher values of bacterial population in comparison with the watermelon in the starch and control coating; 10.15 and 9.7 log UFCmL-1, respectively. The mold and yeast counts were also higher in the starch and oil coatings, approximately 9 log UFCmL-1. It is concluded that the buriti oil in this work didn’t present antimicrobial activity in the edible coatings present in the fruits. The edible coatings starch and pectin provided the watermelon suitable conditions for consumption until the eighth day after processing. However, for the melon, only pectin and pectin/oil coating ensured microbiological stability for consumption up to the fourth day of storage.

A sobrevivência de duas cepas de Lactobacillus paracasei (LBC81 e ELBAL) coencapsulados com frutooligossacarídeos (FOS) em alginato de cálcio revestidos ou não com gelatina foram avaliados em pH 1,5, na presença de 1% e 2% de sais biliares e armazenamento a 4°C. O rendimento da microencapsulação e o tamanho das microcápsulas foram avaliados. O tamanho das microcápsulas não revestidas com gelatina variou entre 1,5 e 1,7 mm e as revestidas apresentaram variação entre 1,8 e 2,0 mm. O rendimento da microencapsulação foi de 59% a 73%. Os probióticos microencapsulados foram resistentes ao baixo pH, à presença de sais biliares e ao armazenamento em baixas temperaturas durante 35 dias, apresentando viabilidade acima de 8,0 Log UFC/mL. As células livres não resistiram nas mesmas condições. Lactobacillus paracasei (LBC81) microencapsulados com 1,5% de FOS revestidos com gelatina foram capazes de fermentar os extratos hidrossolúveis de castanha do Brasil e baru, separadamente. Os extratos hidrossolúveis fermentados apresentaram características desejáveis de pH (5,5) e concentração de ácido lático (1,4%), dentro dos padrões exigidos para esse tipo de bebida durante a fermentação e após 21 dias armazenamento. A população de células durante e após o armazenamento sob refrigeração foi de 9,5 Log UFC/mL, acima do recomendado pela Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO) para causar benefícios à saúde do consumidor. Os extratos podem ser utilizados comercialmente para produção de novas bebidas funcionais. Este é o primeiro estudo em que foram utilizados probióticos microencapsulados para o desenvolvimento de bebidas à base de oleaginosas. / The survival of two strains of Lactobacillus paracasei (LBC81 and ELBAL) coencapsulated with fructooligosaccharides (FOS) in calcium alginate coated with or without gelatin were evaluated at pH 1.5, in the presence of 1% and 2% of bile salts and storage at 4°C. The yield of the microencapsulation and the size of the microcapsules were evaluated. The size of the gelatin uncoated microcapsules varied among 1.5 and 1.7 mm and those coated presented variation among 1.8 and 2.0 mm. The yield of the microencapsulation was 59% to 73%. Microencapsulated probiotics were resistant to low pH, presence of bile salts and to low temperatures storage, presenting cell viability above 8,0 Log CFU/mL for 35 days, and free cells did not resist under the same conditions. Lactobacillus paracasei (LBC81) microencapsulated with 1.5% FOS coated with gelatin were able to ferment water soluble extracts of Brazil nuts and baru, separately. The fermented water soluble extracts presented desirable characteristics of pH (5,5) and lactic acid concentration (1,4%) within the standards required for this type of beverage during fermentation and after 21 days of storage. The cell population during and after the refrigerated storage was 9,5 Log UFC/mL, above that recommended by the United Nations Food and Agriculture Organization (FAO) to cause consumer health benefits. The extracts can be used commercially for the production of new functional beverages. This is the first study in which microencapsulated probiotics have been used for the development of oleaginous based beverages.

O objetivo deste estudo, foi avaliar a utilização das polpas de cagaita (Eugenia dysenterica) e mangaba (Hancoria speciosa), para produção de uma geleia com o mix das polpas, e avaliar seus parâmetros de qualidade agregando valor nutricional a um novo produto. Foram elaboradas 03 (três) formulações de Mix das duas polpas, sendo a primeira formulação, MIX – G1 (40% de polpa de cagaita e 60% de mangaba), MIX – G2 (50% de polpa de cagaita e 50% de mangaba), e a terceira formulação MIX - G3 (60% de polpa de cagaita e 40% de mangaba). A formulação da geleia, foi preparada em proporções de 50 partes de fruta: 50 partes de açúcar, denominada extra. Em seguida foram feitas analises microbiológicas que testaram as condições higiênico-sanitárias satisfatórias. Foi feito analise sensorial de aceitação do produto, em uma escala hedônica de nove pontos, com 60 provadores não treinados, que estudou os atributos aparência, aroma, textura, sabor e intenção de compra, onde o percentual de provadores que demonstrou a sua intenção de compra para a geleia da formulação MIX G1, foi de 91,60% de aceitação. Foram feitas analises físico químicos e teste de estabilidade comercial (vida de prateleira) do mix de maior aceitação, no período de 0 dias, 15, 30, 45, 60. 75 e 90 dias, onde foram verificadas as composições de: pH, brix, acidez, vitamina C, umidade, sólidos totais, Cinzas e Colorimetria. Dentre os resultados obtidos do período de estabilidade comercial o produto se manteve estável em todas as composições analisadas, não alterando siguinificamente a sua coloração e pH durante todo o processo. Chegamos à conclusão que foi possível fazer geleia com a misturas de duas polpas de frutas do cerrado, e mantendo suas características sensoriais e nutricionais estáveis. Evidenciando a possibilidade de introduzir no mercado geleia com mix de duas ou mais polpas, aumentando a vida de prateleira e o valor agregado do fruto. / The objective of this study was to evaluate the use of cajita pulps (Eugenia dysenterica) and mangaba (Hancoria speciosa), to produce a jelly with the pulp mix, and to evaluate its quality parameters by adding nutritional value to a new product. MIX - G2 (50% of cassava pulp and 50% of mango) were formulated in three (3) Mix formulations of the two pulps, the first formulation being MIX - G1 (40% cassava pulp and 60% mango), And the third MIX - G3 formulation (60% cassava pulp and 40% mango). And the jelly formulation was prepared in proportions of 50 parts of fruit: 50 parts of sugar, called extra. Microbiological analyzes were then carried out, which Satisfactory hygienic-sanitary conditions. A sensorial product acceptance test was performed on a nine-point hedonic scale with 60 untrained testers, who studied the attributes appearance, aroma, texture, taste and purchase intent, where the percentage of tasters who demonstrated their intention to Purchase for the jelly of the MIX G1 formulation, was of 91,60% of acceptance. Physical and chemical stability tests and commercial stability tests (shelf life) of the most accepted mix were carried out at 0, 15, 30, 45, 60, 75 and 90 days. The compositions were: pH, brix, Acidity, vitamin C, moisture, total solids, ash and colorimetry. Among the results obtained from the period of commercial stability the product remained stable in all the analyzed compositions, not altering its coloration and pH continuously during the whole process. We concluded that it was possible to make jelly with the mixtures of two fruit pulp from the cerrado, and keeping their sensory and nutritional carcasses stable. Evidence of the possibility of marketing jelly with mix of two or more pulps, increasing the shelf life and added value of the fruit.

A fécula de açafrão (Curcuma longa L.) apresenta grande potencial para a indústria de alimentos, pois está presente em abundância nos rizomas do açafrão, podendo assim, ser considerada uma fonte alternativa aos amidos já comercializados. Muitos amidos tem passado por modificações físicas, como a aplicação da irradiação gama, para que este adquira novas características e aumente sua aplicabilidade. O objetivo desta pesquisa foi estudar a influência de diferentes doses de radiação sobre a fécula de açafrão (Curcuma longa L.) e avaliar sua aplicação tecnológica em bolo de cenoura. A composição centesimal não foi influenciada significativamente pelas doses de radiação. No entanto, a textura dos géis foi afetada, bem como as soluções gelatinizadas. A solução não gelatinizada apresentou comportamento dilatante e a gelatinizada foi caracterizada como pseudoplástica. Em relação a substituição parcial da farinha de trigo pela fécula de açafrão sob todas as doses estudadas, o resultado se mostrou viável na elaboração do bolo de cenoura, indicando que esta fécula pode ser aplicada em diversos alimentos, sem provocar a rejeição do produto final. / The saffron starch (Curcuma longa L.) presents great potential for the food industry, as it is present in abundance in the saffron rhizomes, and can therefore be considered an alternative source to already commercialized starches. Many starches have undergone physical modifications, such as the application of gamma irradiation, so that it acquires new characteristics and increases its applicability. The objective of this research was to study the influence of different doses of radiation on safflower starch (Curcuma longa L.) and to evaluate its technological application in carrot cake. The centesimal composition was not significantly influenced by radiation doses. However, the texture of the gels was affected, as well as the gelatinized solutions. The non-gelatinized solution presented dilating behavior and the gelatinized solution was characterized as pseudoplastic. Regarding the partial substitution of wheat flour for saffron starch under all doses studied, the result was viable in the preparation of the carrot cake, indicating that this starch can be applied in several foods without causing the rejection of the final product.

O objetivo da pesquisa foi avaliar a viabilidade da levedura probiótica Saccharomyces cerevisiae UFMG 905 em sorvete e barra de cereais, quantificando a população da levedura ao longo do armazenamento (log10 UFC/g) e verificar a aceitação sensorial de possíveis consumidores. Os produtos desenvolvidos foram analisados quanto à composição centesimal, pH, overrun e presença ou ausência de micro-organismos contaminantes. Todas as análises foram realizadas em triplicata. O teste de aceitação sensorial foi conduzido com 70 provadores não treinados utilizando uma escada hedônica estruturada de nove pontos, variando entre gostei muitíssimo e desgostei muitíssimo. Os resultados foram submetidos à análise de variância e teste para comparação de médias (Tukey, p < 0,05). O sorvete mantevese com contagem de células superior a 6 log UFC/g por 240 dias e a barra de cereais por 30 dias. O sorvete apresentou valores de gordura (3,9%), proteínas (4,2%) e sólidos totais (35,4%) dentro dos limites preconizados pela legislação brasileira, e semelhantes a outras pesquisas envolvendo bactérias probióticas. A barra de cereais apresentou teor de umidade (8,9%) abaixo do máximo permitido (15%), além de apresentar teores de lipídios (10,2%), proteínas (5,4%) e cinzas (1,2%) semelhantes a outras pesquisas. Não se verificou variação do pH do sorvete por 120 dias, sendo detectado ligeiro aumento (5,6 para 5,7) aos 150 dias. Após esse período, manteve-se constante até o fim do armazenamento. A taxa de incorporação de ar (overrun) no sorvete foi de 44%. Não foi detectada presença de Salmonella sp. e Estafilococos coagulase positiva, além de apresentar quantidades de coliformes termotolerantes dentro dos limites aceitáveis. Os sorvetes probiótico e controle não apresentaram diferença significativa entre si e foram mais apreciados que o sorvete comercial, onde foi observada diferença significativa em relação aos demais. Dentre todas as barras de cereais oferecidas (probiótica, controle e comercial), não se detectou diferença significativa. As notas dos produtos desenvolvidos variaram entre gostei muito e gostei moderadamente, apresentando índice de aceitabilidade superior a 80% em todos os parâmetros avaliados no sorvete e na barra de cereais probiótica. A aplicação da levedura não comprometeu as características dos produtos estudados, porém são necessárias outras formas de aplicação na barra de cereais a fim de se obter maior tempo de permanência do micro-organismo. / The objective of the research was to evaluate the viability of probiotic yeast Saccharomyces cerevisiae UFMG 905 in ice cream and cereal bar, quantifying the yeast population along the storage (log10 CFU/g) and the sensorial acceptation by probable consumers. The products developed were analyzed for centesimal composition, pH, overrun, presence or absence of contaminating microorganisms and sensorial acceptance. All analyzes were performed in triplicate. The sensory acceptance test was conducted with 70 untrained tasters using a structured nine point hedonic ladder, varying between I liked very much and disliked very much. The results were submitted to analysis of variance and test for comparison of means (Tukey, p <0.05). The ice cream remained with a cell count over 6 log CFU/g for 240 days and the cereal bar for 30 days. The ice cream presented values of fat (3.9%), proteins (4.2%) and total solids (35.4%) within the limits recommended by brazilian legislation, and similar to other studies involving probiotic bacteria. The cereal bar had a moisture content (8.9%) below the maximum allowed (15%), besides presenting lipids (10.2%), proteins (5.4%) and ash (1.2%) similar to other researches. There was no alteration in the pH of the ice cream for 120 days, and a slight increase (5.6 to 5.7) was detected at 150 days. After this period, it remained constant until the end of storage. The rate of air incorporation (overrun) in ice cream was 44%. It was not detected presence of Salmonella sp. and Staphylococcus coagulase positive, in addition to presenting quantity of thermotolerant coliforms inside acceptable limits. The probiotic and control ice creams did not present the significant difference between them and were more appreciated than the commercial ice cream, where a significant difference was observed in relation to the others. Among all the cereal bars offered (probiotics, control and commercial), no significant difference was detected. The notes of the products developed ranged between from I liked very and I liked moderately enjoyed, with an acceptability index over 80% in all parameters evaluated in the ice cream and probiotic cereal bar. The application of yeast does not compromise the characteristics of the products studied, but other forms of application in the cereal bar are necessary in order to obtain a longer time of permanency of the microorganism.

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Na entalpia de combustão foram usados os seguintes métodos: B3lyp/6-311 ++ g(d, p), B3lyp/6-31 + g(d), CBS-QB3, G3, G4 e a média G3/G4, obtendo resultados que mostram uma boa concordância com os valores experimentais, e verificando qual dos métodos melhor prediz as propriedades termodinâmicas para reações de combustão do querosene e bioquerosene. Foi também realizada uma análise teórica em Teoria Funcional da Densidade (DFT) para calcular as propriedades termodinâmicas de três moléculas de aditivos. Simulamos uma composição do JP-8 com a misturas dos três aditivos juntos e separados, a fim de observar sua eficiência em relação a outros métodos existentes. Em seguida, foram realizadas as previsões das propriedades termodinâmicas da gasolina com aditivos nas condições já descritas. Estas quantidades calculadas incluíram gasolina padrão misturada com os seguintes aditivos oxigenados: éter metil tert-butílico, éter etil tert-butílico, éter di-isopropílico, etanol e metanol. Podemos estimar algumas propriedades relevantes do combustível na etapa de injeção e combustão, mostrando uma concordância substancial com os dados experimentais, apresentando erros relativos inferiores a 2%, estabelecendo assim um excelente método para calcular e predizer as propriedades termodinâmicas das reações de combustão para a gasolina com aditivos. Na última etapa deste trabalho apresentamos uma teoria de um dispositivo de sensor simulado, utilizado para identificar moléculas de explosivos, que é de extremo interesse para a área de segurança pública, na luta contra o terrorismo. Para isso, um nanotubo de carbono (CNT) tipo armchair foi modelado sob a ação de um campo elétrico externo, longitudinal e uniforme, fazendo com que as moléculas dos explosivos, 2, 4 e 6 trinitrotoluenos, triperóxido de triacetina, hexógeno, diamina de triperóxido de hexametileno, octógeno e tetranitrato de pentaeritritol, girem em torno do Tronco de Nanotubo de Carbono (CNT), comportandose como um sensor em função da temperatura e do raio de giro das moléculas. Desta forma, estudamos as propriedades físico-químicas das interações das moléculas com o CNT. / In this work we perform the characterization of thermodynamic potentials, obtaining predictions based on Density Functional Theory and statistical thermodynamics, through the canonical ensemble model. The study compared two theoretical methods, B3lyp/6-311 ++ g(d, p) and the semi-empirical method PM3, with the experimental values of the thermodynamic property of CP with the objective of validating the method with better precission. All simulations were performed conformation of the global minimums and optimizations of the molecules in thermal equilibrium and for a temperature range of 0.5 - 1500 K. We will analyze the thermal properties, such as energy, enthalpy, Gibbs free energy, entropy, heat capacity at constant pressure with respect to temperature. In the combustion enthalpy the following methods were used: B3lyp/6-311 ++ g(d, p), B3lyp/6- 31+g(d), CBS-QB3, G3, G4 and the G3 / G4 mean, obtaining results that show a good agreement with the experimental values, and verifying which of the methods best predicts the thermodynamic properties for reactions of combustion of the kerosene and bioquerosene. Also, a theoretical analysis was performed in DFT to calculate the thermodynamic properties of three molecules of additives. We simulated a composition of JP-8 with mixtures of the three additives together and separated in order to observe its efficiency over other existing methods. Then, the thermodynamic properties of the gasoline with additives were predicted under the same conditions already described. These calculated amounts included standard gasoline mixed with the following oxygenated additives: methyl tert-butyl ether, ethyl tert-butyl ether, diisopropyl ether, ethanol and methanol. It is possible to estimate some relevant fuel properties in the injection and combustion stage, showing substantial agreement with the experimental data, presenting relative errors of less than 2%, thus establishing an excellent method to calculate and predict the thermodynamic properties of the combustion reactions for with additives. In the last stage of this work, we present a theory of a simulated sensor device to identify explosive molecules that is of extreme interest for the area of public security in the fight against terrorism. For this, an armchair-type carbon nanotube (CNT) was modeled under the action of an external, longitudinal and uniform electric field, causing the molecules of the explosives: 2,4,6 trinitrotoluenes, triacetin triperoxide, hexogen, hexamethylene triperoxide diamine, octogen and pentaerythritol tetranitrate. Turn around the CNT, behaving as a sensor depending on the temperature and the radius of rotation of the molecules. In this way, we study the physico-chemical properties of the interactions of the molecules with the CNT. / UFPA - Universidade federal do Pará

Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2019-01-18T18:03:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_TeoriaFuncionalDensidade.pdf: 4802679 bytes, checksum: 1040c34059a2817df1ac970863fc4f24 (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2019-01-18T18:05:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_TeoriaFuncionalDensidade.pdf: 4802679 bytes, checksum: 1040c34059a2817df1ac970863fc4f24 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-18T18:05:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_TeoriaFuncionalDensidade.pdf: 4802679 bytes, checksum: 1040c34059a2817df1ac970863fc4f24 (MD5) Previous issue date: 2018-10-05 / Neste trabalho foi realizada a caracterização termodinâmica do gás natural, do gás de síntese e das misturas desses dois combustíveis, obtendo predições baseadas na Teoria do Funcional de Densidade e na termodinâmica estatística, através do ensemble canônico. O estudo se ateve inicialmente em verificar qual método da Teoria do Funcional de Densidade é mais adequado para a análise termodinâmica do gás natural, onde propriedades, tais como os seguintes potenciais termodinâmicos, foram obtidos: energia interna, entalpia, energia livre de Gibbs e entropia. Após concluir que o funcional B3LYP, juntamente com os conjuntos de bases 6-311++g(d,p) corresponde ao método mais recomendável para a predição termodinâmica desse combustível, foram analisadas as propriedades do gás de síntese, bem como os seus efeitos quando misturado ao gás natural. Os resultados sugerem o gás de síntese como um recomendável aditivo antidetonação para o gás natural, tal que uma mistura contendo até 30% de gás de síntese é capaz de elevar a resistência do gás natural ao aquecimento, reduzindo apenas cerca de 15% do seu poder de combustão. / In this work we performed a thermodynamic characterization of natural gas, synthesis gas and the mixtures of these two fuels, obtaining predictions based on the density functional theory and on statistical thermodynamics, through the canonical ensemble model. The study initially focused on verifies what method of the Density Functional Theory is more suitable for the thermodynamic analysis of natural gas, where properties were obtained, such as the following thermodynamic potentials: internal energy, enthalpy, Gibbs free energy and entropy. We conclude that B3LYP functional, along with the basis sets 6-311++g(d,p) corresponds to the most recommended method for the thermodynamic prediction of this fuel, the thermodynamic properties of the synthesis gas were analyzed, as well as the effects caused by the synthesis gas when mixed with natural gas. The results showed the synthesis gas can be a possible anti-knock additive, which a mixture containing up to 30% of synthesis gas can raise the resistance of natural gas to heating, reducing only about 15% of the energy their released in the combustion. / UFPA - Universidade federal do Pará

Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2019-01-21T16:53:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ExtracaoTransesterificacaoOleo.pdf: 2465629 bytes, checksum: e6f2d18397ce5cc0e1a89acc4c174abd (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2019-01-21T16:55:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ExtracaoTransesterificacaoOleo.pdf: 2465629 bytes, checksum: e6f2d18397ce5cc0e1a89acc4c174abd (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-21T16:55:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ExtracaoTransesterificacaoOleo.pdf: 2465629 bytes, checksum: e6f2d18397ce5cc0e1a89acc4c174abd (MD5) Previous issue date: 2018-11-23 / O palmiste é uma semente oleaginosa encontrada em frutos de Elaeis guineensis Jacq. e que representa um dos principais óleos consumidos no mundo, com uma produção média de 18,59 milhões de toneladas. Seu principal processo de obtenção é a extração por prensagem mecânica que gera, no mundo, aproximadamente 9,6 x 109 toneladas de resíduo também chamado de torta residual. Uma vez que esse resíduo pode ainda apresentar cerca de 12% de óleo remanescente, a extração por fluido supercrítico (EFS) é apresentada como uma alternativa à recuperação deste óleo. A extração por Soxhlet também foi feita para que fosse comparada com a EFS. Pressões de 150, 250 e 350 bar e temperaturas de 40, 60 e 80 °C foram utilizadas nos experimentos. A matéria-prima foi caracterizada antes e depois da EFS por umidade, cinzas, fibras, proteínas e lipídeos e os extratos foram caracterizados por cromatografia gasosa/espectrometria de massas (CG/EM). Os dados cinéticos foram comparados ao modelo de Sovová (2012) e a condição de maior rendimento foi usada nos experimentos de transesterificação. Foram usadas razões molares de 1:24 e 1:42 (óleo:metanol), temperaturas de 250, 300 e 350 °C, pressão constante de 200 bar e tempos reacionais de 5, 10, 15, 20 e 25 minutos. Os produtos também foram analisados por CG/EM para verificação da transformação dos triacilglicerois em ésteres metílicos. Os principais resultados deste estudo foram: a EFS não altera a composição centesimal da matéria-prima; a condição de maior rendimento foi 350 bar e 80 °C; o modelo de Sovová (2012) se ajustou bem aos dados cinéticos; a condição 1:42, 350 ºC foi a que obteve maior teor de ésteres (99,81%) em apenas 5 minutos de reação. A transesterificação de óleo de palmiste em meio supercrítico é uma alternativa válida e que apresenta vantagens em relação ao método convencional, entretanto uma análise mais aprofundada considerando as limitações técnicas e econômicas deste método é necessária. / Palm kernel is an oleaginous seed found in fruits of Elaeis guineensis Jacq. and which represents one of the main oils consumed in the world, with an mean production of 18,59 million tons. Its main process is the extraction by mechanical pressing that generates, in the world, approximately 9.6 x 109 tons of residue also called residual cake. Since this residue can still present about 12% of remaining oil, supercritical fluid extraction (SFE) is presented as an alternative to the recovery of this oil. Soxhlet extraction was also performed to be compared to the SFE. Pressures of 150, 250 and 350 bar and temperatures of 40, 60 and 80 °C were used in the experiments. The raw material was characterized before and after the SFE by moisture, ash, fibers, proteins and lipids contents and the extracts were characterized by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS). The kinetic data were compared to the Sovová (2012) model and the condition of highest yield was used in the transesterification experiments. Molar ratios of 1:24 and 1:42 (oil: methanol), temperatures of 250, 300 and 350 °C, constant pressure of 200 bar and reaction times of 5, 10, 15, 20 and 25 minutes were used. The products were also analyzed by GC/MS to verify the transformation of triacylglycerols into methyl esters. The main results of this study were: SFE does not alter the centesimal composition of the raw material; the condition of highest yield was 350 bar and 80 °C; Sovová's model had the best fit to the kinetic data; the condition 1:42, 350 ºC was the one that obtained the highest content of esters (99.81%) in only 5 minutes of reaction. The transesterification of palm kernel oil in a supercritical medium is a valid alternative and presents advantages over the conventional method, however a more in-depth analysis considering the technical and economic limitations of this method is necessary.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Suelen Brazo.pdf: 3105120 bytes, checksum: d7c908a74b56c6c9c7dbcc45ef93c32a (MD5) Previous issue date: 2015-02-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Anthocyanins are natural colorants that provide attractive and bright colors to most plants, coloring them the bright red to violet. Due to its instability facing the food processing steps and their difficulty of extraction are still little used in the food industry. Flavonoids not anthocyanins, amino acids, nucleosides, organic acids and anthocyanins themselves may act as copigments enabling the anthocyanins as natural colorants. The objective was to evaluate the approximate composition, phenolic compounds, antioxidant activity of blackberries Brazo (Morus nigra L.) and the stability of anthocyanins. The effect of the addition of organic acids and polyphenolic extract of Camellia sinensis raw extract of blackberries anthocyanins as copigments. The copigmentation reaction buffer at pH 3.0, was confirmed by UV-Visible absorption and by high high-performance liquid chromatography analysis. The calculated half-life and the color retention percentage. The response surface methodology was effective to estimate the effect of three independent variables on anthocyanins extraction, the optimal values suggested for the extraction with citric acid were time of 60 min., ratio of 1 g / 30 mL and a temperature of 60 ºC and the extraction with hydrochloric acid have been suggested the same conditions of time and ratio, but at 20 ° C. The increase in relation copigmento / anthocyanins was evidenced by the bathochromic and hyperchromic effects. The interaction of anthocyanins was significantly affected by temperature (5 ± 3 ° C and 25 ± 3 ° C) and the environment (light and dark). The stability of anthocyanins with added copigmento increased half-life and the color retention percentage of sample. Maximum stability was achieved in samples with the addition of caffeic acid at a temperature of 5 ° C ± 3 ° C in the dark. Anthocyanins added caffeic acid and malic showed half-life of 242.40 ± 25.40 and 200.48 ± 12.15 days, respectively, bringing prospects for application of this natural dye. / Antocianinas são corantes naturais que proporcionam cores atrativas e brilhantes à maioria das plantas, colorindo-as do vermelho vivo ao violeta. Devido à sua instabilidade frente às etapas de processamento de alimentos e a sua dificuldade de extração ainda são pouco utilizados na indústria alimentícia. Flavonóides não antociânicos, aminoácidos, nucleosídios, ácidos orgânicos e as próprias antocianinas podem agir como copigmentos viabilizando as antocianinas como corantes naturais. O objetivo do trabalho foi avaliar a composição aproximada, os compostos fenólicos totais, a atividade antioxidante de amoras Brazo (Morus nigra L.) e a estabilidade das suas antocianinas. Foi avaliado o efeito da adição dos ácidos orgânicos e extrato polifenólico de Camellia sinensis ao extrato bruto de antocianinas de amora como copigmentos. A reação de copigmentação em solução tampão pH 3,0, foi confirmada por espectrofotometria de absorção UV-Visível e por análise cromatográfica líquida de alta eficiência. Calculou-se o tempo de meia vida e a percentagem de retenção de cor. A metodologia de superfície de resposta foi eficaz para estimar o efeito de três variáveis independentes sobre a extração de antocianinas, os ótimos valores sugeridos para a extração com ácido cítrico foram tempo de 60 min., razão de 1g / 30 mL e uma temperatura de 60°C e para a extração com ácido clorídrico foram sugeridas as mesmas condições de tempo e razão, porém a uma temperatura de 20°C. O aumento na relação copigmento/antocianinas foi evidenciado pelos efeitos batocrômico e hipercrômico. A interação das antocianinas foi significativamente afetada pela temperatura (5±3ºC e 25±3ºC) e o ambiente (luz e escuro). A estabilidade das antocianinas com adição de copigmento aumentou o tempo de meia vida e a porcentagem de retenção de cor das amostras. A estabilidade máxima foi alcançada nas amostras com adição de ácido cafeico em temperatura de 5ºC±3°C e no escuro. As antocianinas adicionadas de ácido cafeico e málico apresentaram tempo de meia vida de 242,40 ± 25,40 e 200,48 ± 12,15 dias, respectivamente, trazendo perspectivas para aplicação deste corante natural.