Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:32:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319262.pdf: 1796657 bytes, checksum: fbe8d7d7e11f0581b1851e354d01e7e2 (MD5) Previous issue date: 2013 / O trigo é amplamente consumido nos países de produção primária e em outros onde ele não é adaptado para a produção. É importado para suprir a demanda dos consumidores por pães e outros produtos alimentícios nos países dos trópicos úmidos onde existe aumento da demanda deste cereal. O Brasil não é autossuficiente no abastecimento interno de trigo e necessita de trigo importado para atender às suas necessidades. O aumento da demanda por trigo é acompanhado pelo aumento do consumo de farinha de trigo integral, à qual não possui legislação específica. O objetivo deste trabalho foi adaptar métodos para a avaliação da qualidade tecnológica de farinha integral de trigo, testando os protocolos das metodologias estabelecidas com cultivares de trigo brasileiro. Para isto, o trabalho foi dividido em duas etapas. Na primeira, foram utilizadas farinhas refinadas e integrais e mesclas de farinha refinada com farinha integral, nas proporções de 20, 40, 60 e 80%, obtidas a partir de amostras de dois fornecedores comerciais, totalizando seis tratamentos por fornecedor, visando adaptar métodos de avaliação da qualidade tecnológica para farinhas integrais de trigo. As amostras foram caracterizadas quanto às características físico-químicas e reológicas, além de serem utilizadas para a adaptação de teste de panificação em pequena escala. Estes testes foram realizados para verificar o comportamento das farinhas integrais e relacioná-los com as suas respectivas farinhas refinadas. Na segunda etapa, para validar os métodos adaptados, foram utilizadas amostras de cultivares de trigo com diferentes características de qualidade tecnológica, fornecidas pela Embrapa. Nesta, as amostras foram avaliadas através das características físico-químicas, reológicas e de teste de panificação para validar os métodos adaptados na primeira etapa. Os resultados da primeira etapa do trabalho mostraram que as metodologias testadas foram efetivas tanto para avaliação da qualidade tecnológica de farinhas refinadas, quanto de farinhas integrais e suas mesclas com farinhas refinadas. As fibras presentes nas farinhas integrais interferiram nos atributos de qualidade tecnológica proporcionalmente ao seu aumento nas mesclas com farinha refinada. Para as propriedades de pasta das farinhas analisadas, a viscosidade máxima diminuiu proporcionalmente com o aumento de farinha integral na mescla; e farinhas com os maiores valores de quebra e de viscosidade mínima à temperatura constante foram encontrados em farinhas com pico de viscosidade elevado. A presença de maiores teores de farinha integral diminuiu a viscosidade final e de tendência à retrogradação da mescla. O RVA pode ser usado para ajudar a formular mesclas de farinha integral com farinha refinada com propriedades de pasta específicas. O Teste Instrumental de Panificação demonstrou a influência do teor de fibras na qualidade de panificação e sua eficiência em diferenciar a qualidade de panificação de farinhas. Os resultados da segunda etapa demonstraram diminuição nos critérios de qualidade avaliados, como menor tolerância à mistura, menor volume dos pães elaborados, teor de glúten e atributos de textura inferior, o que demonstrou a necessidade de realizar testes específicos para avaliar a qualidade de farinha integral. Mostraram também que, através dos métodos adaptados, é possível diferenciar a qualidade tecnológica de cultivares de trigo, selecionando aquelas que fornecem farinhas integrais mais adequadas à produção de pães. Este trabalho cumpriu com a proposta de fornecer suporte para que seja iniciada a avaliação de qualidade tecnológica de farinhas integrais, que faz parte de um mercado crescente. <br> / Abstract : Wheat is widely consumed in countries where it is considered a primary production and in other countries where it is not suited for production. It is imported to provide consumer demand for breads and other food products in humid tropics countries where there is an increasing demand for this cereal. Brazil is not self-sufficient in wheat domestic supply and needs to import it to meet its needs. The increased demand for wheat is accompanied by increased consumption of whole wheat flour, which has no specific legislation. The objective of this study was to adapt methods for assessing whole wheat flour technological quality, testing established methodology protocols with Brazilian wheat cultivars. For this, the work was divided into two stages. In the first one, refined flour, whole flour and blends of whole and refined flour, obtained from samples from two commercial providers were used, to adapt technological quality evaluation methods for wholemeal wheat, and in the second stage, wheat cultivar samples with different technological quality characteristics, supplied by Embrapa were used, to validate the adapted methods. The first stage samples were characterized according to physic-chemical and rheological properties and for their pasta properties, besides being used for the adaptation of a small scale baking test. These tests were conducted to verify the behavior of wholemeal and relate them to their respective refined flours. In the second stage, the samples were evaluated through physic-chemical, rheological and baking test to validate the adapted methods in the first stage. The first stage work results showed that the tested methods were effective as for refined flour, as for the whole flours and their blends with refined flours technological quality evaluation. The fiber present in whole flours interferes in technological quality attributes proportionally to their increase in blends with refined flour. For pasting properties of analysed wheat flour, maximum viscosity decreased proportionally with the increase of wholemeal flour in the blend; and flours with the highest values of breakdown and minimum viscosity at constant temperature were found in flours with high peak viscosity. The presence of larger amounts of whole flour decreased the final viscosity and retrogradation tendency of the blend. The RVA can be used to help formulate mixtures of whole flour with refined flour with specific pasta properties. The Baking Test demonstrated the fiber content influence in baking quality and its efficiency in differentiating the baking flour quality. Results of the second stage showed a decrease in the quality criteria evaluated, as less tolerance to mixing, lower volume of prepared breads, and lower gluten content and texture attributes, demonstrating the need to perform specific tests to evaluate the whole flour quality. They also showed that, through the adapted methods, it is possible to differentiate wheat cultivar technological quality, selecting the ones that produce more adequate whole flours for bread production. This study fulfilled the objetive to provide support to start the whole flour technological quality evaluation, which is part of a growing market.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:28:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320692.pdf: 3266822 bytes, checksum: 4c11100738438221d575b4271885ee23 (MD5) Previous issue date: 2013 / O suco de maçã é um produto popular e tem grande importância comercial, sendo que a região sul do Brasil é a principal responsável pela produção nacional de maçãs. Byssochlamys fulva e Neosartorya fischeri são fungos termorresitentes que podem ser encontrados em sucos de maçã, causando sua deterioração e produzindo micotoxinas. O crescimento de fungos pode ser afetado, entre outros fatores, pela atividade de água do produto e temperatura de armazenamento. A modelagem do crescimento de fungos termorresistentes tem sido realizada a partir de dados de medida de diâmetro da colônia. Entretanto, este método, como medida de biomassa fúngica, não leva em conta a densidade da colônia. Assim, o método da avaliação da concentração de ergosterol, metabólito produzido exclusivamente por fungos, tem sido proposto como alternativa de avaliação de crescimento. Na maioria dos trabalhos apresentados na literatura, apenas condições isotérmicas são avaliadas na predição do crescimento fúngico, apesar de variações na temperatura poderem ocorrer na cadeia de distribuição dos alimentos. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi estudar a modelagem do crescimento dos fungos termorresistentes B. fulva e N. fischeri utilizando o método de medida do crescimento radial das colônias comparado ao método de determinação de ergosterol, verificando a influência da concentração de sólidos solúveis e da temperatura no crescimento isotérmico e não isotérmico destes fungos em suco de maçã solidificado. Primeiramente, o modelo primário de Gompertz Modificado foi ajustado aos dados experimentais de crescimento em diferentes temperaturas (10, 15, 20, 25 e 30 ºC) e concentrações de sólidos solúveis (12, 20, 25, 35, 45, 55 e 70 ºBrix) para se obter os parâmetros de crescimento de B. fulva e N. fischeri em suco de maçã solidificado. As equações que descrevem a influência da temperatura e da concentração de sólidos solúveis sobre os parâmetros primários foram incluídas na equação do modelo de Gompertz Modificado obtendo-se um modelo Global que mostrou uma boa previsão do crescimento, especialmente para B. fulva, sendo uma ferramenta útil para prever o comportamento deste fungo nas condições estudadas. Como, para algumas situações de predição de crescimento de N. fischeri, o modelo Global não apresentou uma boa predição, três modelos primários foram ajustados às curvas de crescimento de B. fulva e N. fischeri em suco de maçã solidificado em cinco diferentes temperaturas isotérmicas e cinco concentrações de sólidos solúveis. Dentre estes modelos, foi selecionado o modelo primário que apresentou melhor ajuste aos dados experimentais. O modelo de Baranyi e Roberts simplificado (sem considerar a fase estacionária) foi selecionado, pois na maioria das curvas não era possível se observar a fase estacionária de crescimento. Foram avaliados também cinco modelos secundários, sendo a influência da temperatura sobre a fase lag (?) melhor descrita pela equação da potência e o modelo da raiz quadrada foi o que melhor descreveu a influência da temperatura sobre a velocidade específica de crescimento (?máx). A influência da concentração de sólidos solúveis sobre os dois parâmetros estudados foi melhor descrita pela equação linear. O método de medida de diâmetro da colônia é muito utilizado na literatura para quantificação da biomassa fúngica, mas não leva em conta a densidade da colônia e é de difícil realização em vários alimentos embalados. Como método alternativo para a avaliação do crescimento dos fungos estudados, foi avaliada a evolução da concentração de ergosterol. Foi modelado o crescimento de B. fulva e N. fischeri avaliados pelos métodos de medida do diâmetro da colônia e da evolução do conteúdo de ergosterol no meio. O modelo de Baranyi e Roberts simplificado mostrou boa capacidade de descrever o crescimento fúngico em ambos os métodos e uma correlação linear foi observada entre os parâmetros de crescimento obtidos nos dois métodos testados. Além das condições isotérmicas testadas, foi estabelecido um modelo de crescimento não isotérmico, baseado no modelo de Baranyi e Roberts simplificado. O modelo proposto foi validado com dados experimentais de B. fulva e N. fischeri em suco de maçã solidificado sob quatro diferentes perfis de temperatura e pode prever corretamente o crescimento destes fungos sob diferentes perfis de temperatura, tanto para a medida do diâmetro da colônia quanto para o conteúdo de ergosterol. Os modelos preditivos estabelecidos neste estudo podem ser úteis para predizer o comportamento dos microrganismos que determinam a vida útil de suco de maçã sob as condições não isotérmicas estudadas. Este trabalho pode trazer inúmeras contribuições para a indústria processadora de sucos uma vez que, a partir dos dados obtidos, podem ser estabelecidas as condições que influenciam o crescimento de microrganismos incidentes em suco de maçã. <br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319256.pdf: 1399578 bytes, checksum: 336c32f98898b038bff5aeedadabe36f (MD5) Previous issue date: 2013 / O efeito da pré-solubilização de CO2 tem sido estudado como melhoria dos processos com aplicação de atmosfera modificada. Este trabalho teve como objetivo estudar a pré-solubilização de CO2 em ostras, avaliando o efeito da pressão, temperatura e relação gás/produto. Ostras frescas foram submetidas à limpeza, cozimento por 10 minutos a 100 ºC para abertura das conchas, resfriamento por 20 minutos a 10 ºC e então submetidas ao processo de pré-solubilização em diferentes pressões, temperaturas e relação gás/produto sendo tratadas por um planejamento experimental do tipo 23 com triplicata no ponto central. Foram determinadas as taxas de absorção e dessorção do CO2 através do ajuste de equações aos dados experimentais. O processo realizado em condição de maior pressão (600 kPa), maior relação gás/produto (5:1) e menor temperatura (0 ºC) resultou em uma maior concentração de CO2 dissolvido nas ostras (21008,45 PPM), com alta taxa de absorção de CO2 (728,24 PPM). Menor taxa de dessorção ocorreu utilizando menor pressão (200 kPa), menor relação gás/produto (1:1) e menor temperatura (0 °C). Foi observado que a maior dessorção do CO2 ocorre nos 10 minutos após o fim do processo de pré-solubilização. Após o período de 20 minutos a taxa de dessorção de CO2 se aproxima de zero em todas as condições estudadas. Foi avaliada a influência do CO2 solubilizado nas características físico-químicas e microbiológicas das ostras pré-cozidas armazenadas a 3 ºC. Após o processamento, 150 gramas de ostras foram acondicionadas em embalagem flexível com atmosfera modificada composta de uma mistura de 50% de CO2 e 50% de N2 e armazenadas a 3 ºC por 31 dias. Durante o armazenamento, as ostras foram avaliadas quanto ao pH, umidade, atividade de água, firmeza, contagem de micro-organismos aeróbios mesófilos totais, psicrotróficos totais e vibrios totais. A contagem de vibrios totais durante o armazenamento foi abaixo de 1 ciclo logarítmico. A contagem de aeróbios mesófilos totais e psicrotróficos totais mantiveram-se abaixo do valor máximo recomendado pela legislação brasileira durante o armazenamento. Portanto, o uso de atmosfera modificada associada à refrigeração mantém as características físico-químicas e microbiológicas de ostras por 31 dias. <br> / Abstract : The effect of CO2 soluble gas stabilization has been studied as an improvement of the processes with application in modified atmosphere. The objective of this work was to study the soluble gas stabilization of CO2 in oysters, evaluating the effect of pressure, temperature and gas to product ratio. Fresh oysters were submitted to cleaning, cooking during 10 min at 100 °C for opening the shells, cooling for 20 min at 10 ºC and then submitted to soluble gas stabilization to different pressures, temperatures and gas to product ratio by means an 23 experimental design, with triplicate of the central point. The rates of absorption and desorption of CO2 were determined through fit equations to the experimental data. The results of the process performed under conditions of higher pressure (600 kPa), higher gas to product ratio (5:1) and lowest temperature (0 °C) gave a higher concentration of dissolved CO2 in oysters (21008.45 ppm) and rates of CO2 absorption (728.24 ppm). Lowest rates of desorption occurred using lower pressure (200 kPa), lower gas to product ratio (1:1) and lower temperature (0 °C). It was observed that higher desorption of CO2 occurs within 10 minutes after the end of soluble gas stabilization process and after the period of 20 minutes the CO2 desorption rate approaches zero under all conditions studied. It was evaluated the influence of CO2 in the physical-chemical and microbiological characteristics of pre-cooked oysters stored at 3 °C. After the processing, 150 g of oysters were packed in a flexible package with a mixture of 50% CO2 and 50% N2 and stored at 3 °C for 31 days. During the storage the oysters were evaluated in relation to pH, moisture content, water activity, firmness and microbiological counting, for total aerobic mesophilic, total psychrotrophic and total Vibrio. Total Vibrio counting during the storage was below 1 log cycle. Total aerobic mesophilic and total psychrotrophic remained below the maximum value recommended by Brazilian Legislation during storage. Therefore, the use of modified atmosphere associated with cooling maintains the physical-chemical and microbiological characteristics of oysters for 31 days.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:00:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320737.pdf: 619344 bytes, checksum: ab07a493adde2008e58e635121d3aadb (MD5) Previous issue date: 2012 / A necessidade de se desenvolver processos limpos que possibilitem a obtenção de produtos livres de resíduos tóxicos, tanto para aplicação na área farmacêutica quanto alimentícia, possibilitou que processos de polimerização mediados por enzimas em fluidos pressurizados se tornassem atrativos. A policaprolactona (PCL) é um polímero biocompatível, biodegradável e bioreabsorvível, com aplicações nas indústrias alimentícia, farmacêutica e biomédica. Sendo assim, este trabalho objetiva estudar a produção de policaprolactona pelo mecanismo de abertura do anel da e-caprolactona (e-CL) por via enzimática em fluidos pressurizados visando a definição das melhores condições para a reação de polimerização. Para tal, foram realizados experimentos em dióxido de carbono (CO2) e gás liquefeito de petróleo (GLP), avaliando-se a influência da pressão de operação (120-280 bar), da razão solvente/monômero (razão mássica 2:1-1:2) e da porcentagem de enzima (5-15%) com relação ao mônomero sobre o rendimento de reação, massa molecular numérica média (Mn), massa molecular ponderal média (Mw) e índice de polidispersão (IP). O uso de um reator de volume variável permitiu a avaliação independente da pressão e da razão solvente/monômero. Os resultados destes experimentos foram utilizados para definir as condições para obtenção das cinéticas de polimerização. As cinéticas foram realizadas avaliando-se a influência da porcentagem de enzima (1%, 3%, 5% e 15%) e da temperatura (50°C e 60°C) nas reações em CO2 e a influência da porcentagem de enzima (3% e 5%) e da pressão (25 bar, 50 bar e 120 bar) nas reações em GLP. Os polímeros obtidos nas reações que compõem as cinéticas de polimerização foram avaliados em termos de rendimento de reação, Mn, Mw, IP, produtividade, temperatura de fusão (Tm) e grau de cristalinidade (Xc). Este estudo também avaliou a possibilidade de reúso da enzima para diminuição do impacto do custo da enzima sobre o custo do processo. Os resultados obtidos por análise estatística ANOVA mostraram que a pressão não é uma variável significativa para nenhum das variáveis de processo selecionadas. Além disso, para o CO2, os melhores resultados para rendimento, Mn e Mw foram obtidos para a razão de solvente/monômero de 1:2, enquanto para o GLP a razão solvente/monômero 2:1 proporciona melhores resultados. Como esperado, o aumento da porcentagem de enzima resultou em aumento do rendimento para ambos os solventes. Para o CO2 houve também aumento de Mn, Mw e IP. Nas cinéticas de reação foram obtidos rendimento de até 90%, Mn de até 13.700 Da e Mw de até 22.200 Da, para o CO2 com 15% de enzima e rendimento de até 81%, Mn de até 15.000 da e Mw de até 23.000 Da para o GLP com 5% de enzima. Os índices de polidispersão variaram de 1,2 a 1,7. Levando-se em consideração os cálculos de produtividade as condições escolhidas para realização dos ensaios de reúso foram 120 bar, razão solvente/monômero de 1:2, 3 % de enzima, 65°C e 12 horas de reação para o CO2 e 25 bar, razão solvente/monômero de 2:1, 3 % de enzima, 65°C e 8 horas de reação para o GLP. Quando se aplicou a enzima em ciclos de reúso, observou-se uma diminuição abrupta dos rendimentos para o CO2 devido ao seu efeito deletério sobre a atividade da enzima. Para o GLP esta diminuição foi progressiva. As massas moleculares obtidas apresentaram redução a cada ciclo. Na comparação dos resultados de rendimento, massa molecular e produtividade dos polímeros obtidos com o uso de CO2, GLP e sem o uso de solvente, o GLP é a opção que mais se destaca devido aos bons resultados obtidos. Além disso, apresenta custo inferior e pressão de operação mais amena do que com o uso de CO2. O uso do GLP, um solvente previamente não abordado pela literatura na produção de poliésteres, e o aspecto inovador da utilização de um reator de volume variável que permite a análise independente da influência da pressão, temperatura e da razão solvente/monômero são os diferenciais deste trabalho.<br> / Abstract : Lipase catalyzed polymerizations in pressurized fluids are becoming more attractive due to the need for development of cleaner processes able to yield products free of residues for pharmaceutical and food applications. Polycaprolactone is a biocompatible, biodegradable and bioresorbable polymer, is applied in a wide variety of structures for use in biomedical, food and pharmaceutical industries. Therefore, this thesis aims to study the enzymatic production of polycaprolactone using pressurized fluids as solvents in order to define the best conditions for the polymerization reaction. For this purpose, experiments were performed to evaluate the influence of the operating pressure (120-280 bar), the solvent/monomer mass ratio (2:1-1:2) and the percentage of enzyme related to monomer (5-15%) over the reaction yield, numberaverage molecular weight (Mn), weight-average molecular weight (Mw) and polydispersity index (PI) using liquefied petroleum gas (LPG) and carbon dioxide (CO2)as solvents. The use of a variable-volume reactor allowed an independent evaluation of pressure and solvent/monomer ratio. Results from these experiments defined the conditions for carrying out the polymerization kinetics. The kinetics assays were performed by assessing the influence of the percentage of enzyme (1%, 3%, 5% and 15%) and temperature (50 ° C and 60 ° C) in the CO2 reactions, and the influence of the percentage of enzyme (3 % and 5%) and pressure (25 bar, 50 bar and 120 bar) in the LPG reactions. Kinetic samples were evaluated by means of reaction yield, Mn, Mw, PI, productivity, melting temperature and crystallinity degree. In order to reduce the impact of enzyme cost over overall process cost, the possibility of enzyme reuse was also studied. The results for ANOVA analysis showed that pressure is not a significant variable for any of the selected parameters. Regarding solvent/monomer ratio, best results for yield, Mn and Mw for CO2 reactions were obtained for the solvent/monomer ratio of 1:2, whereas for LPG the solvent/monomer ratio of 2:1 provided the optimum results. Increasing the percentage of enzyme resulted in yield increase, higher molecular mass and higher polydispersity indexes. Reaction kinetics was performed using different percentages of enzyme and temperatures. Reaction yields up to 90%, Mn up to 13,700 Da and Mw of up to 22,200 Da were obtained for CO2 using 15 wt% enzyme. Reaction yields up to 81%, Mn up to 5,000 Da and Mw of up to 23,000 Da were obtained for LPG using 5 wt% of enzyme. The polydispersity index varied from 1.2 to 1.7. Taking into account the productivity calculations, the conditions chosen to perform the reuse assays were 120 bar, solvent/monomer ratio of 1:2, 3 wt% of enzyme, 65°C and 12 hours of reaction for CO2 assays and 25 bar, solvent/monomer ratio of 2:1, 3 wt% of enzyme, 65°C and 8 hours of reaction for LPG assays. When the enzyme was applied in reuse cycles, it showed a sharp decrease in reaction yields for CO2 assays probably due to its deleterious effect on the enzyme activity. For LPG the reaction yield decrease was progressive. The molecular masses obtained decreased with each cycle for both solvents. Comparing the results of yield, productivity and molecular mass of polymers obtained with the use of CO2, LPG and without the use of solvent, LPG is the option that stands out because of the good results obtained. Moreover, it has lower cost and milder operating pressure when compared to the use of CO2. The use of LPG, a solvent not previously reported in the production of polyesters and the innovative aspect of using a variable-volume reactor which allows independent analysis of the influence of pressure, temperature and the solvent/ monomer ratio are the highlights of this work.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343067.pdf: 1560309 bytes, checksum: 8796a7d5e21f1588c9d3b97f38342e75 (MD5) Previous issue date: 2016 / A energia consumida no mundo é obtida principalmente de combustíveis fósseis: petróleo, gás natural e carvão mineral. Estas fontes são grandes poluidoras do meio-ambiente além de causarem danos à saúde humana e serem não renováveis, ocorrendo riscos de escassez. Os biocombustíveis surgem como uma alternativa para a produção de energia limpa e renovável. Neste trabalho estudou-se a produção de biodiesel enzimático a partir de óleo de polpa de macaúba bruto, utilizando a enzima livre Novozymes® NS-40116, como catalisador. Dois planejamentos experimentais foram realizados na forma de Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e, após a determinação de quais variáveis influenciam significativamente na produção dos ésteres metílicos, duas cinéticas foram realizadas para avaliar o andamento da reação. As variáveis analisadas inicialmente foram temperatura (35 a 55 ºC), razão molar óleo:álcool (1:3 a 1:9), concentração de enzima (0,05 a 0,85% m/m) e teor de água adicionada (0 a 4% m/m). As reações de produção dos ésteres metílicos ocorreram em batelada sob agitação constante de 250 rpm e o melhor resultado foi obtido quando se trabalhou com temperatura de 40 ºC, razão molar óleo:álcool de 1:4,5, concentração de catalisador de 0,65% m/m e teor de água de 1% m/m, nessas condições o teor de ésteres produzidos foi de 84,78% no produto final. Observou-se que é possível produzir biodiesel na presença de água, via hidroesterificação, com custo reduzido através do óleo de macaúba bruto, utilizando catalisador enzimático. As cinéticas foram realizadas na temperatura de 45 ºC, razão molar óleo:álcool de 1:4,5 e teor de água de 1,3% m/m. Valores finais similares foram obtidos mesmo com grandes diferenças na concentração da enzima (0,25 e 1% m/m). Observou-se que ocorre uma grande redução na acidez inicial, o que significa que a enzima utilizada é capaz de esterificar os ácidos graxos livres presentes na matéria-prima. Sugere-se a realização de reações utilizando baixas concentrações de enzima, aproximadamente 0,25% m/m, durante intervalos de tempo de até 16 h, para tornar o processo viável economicamente. Conclui-se que a produção enzimática de ésteres metílicos com óleo de macaúba bruto traz bons resultados e representa uma alternativa promissora para produção de biodiesel utilizando matérias-primas menos nobres e mais baratas do que as utilizadas atualmente pela indústria.<br> / Abstract : The energy consumed in the world is obtained mainly from fossil fuels: oil, natural gas and coal. These sources are major polluters of the environment as well as cause harm to human health and are non-renewable, occurring shortage risks. Biofuels emerge as an alternative to the production of clean and renewable energy. In this work we studied the enzymatic production of biodiesel from raw macauba pulp oil using the free enzyme Novozymes® NS-40116, as a catalyst. Two experimental designs were conducted in the form of Rotational Central Composite Design (RCCD) and, after determining which variables influence significantly the production of methyl esters two kinetics were performed to assess the progress of the reaction. The variables analyzed were initially temperature (35 to 55 ºC) molar ratio of oil:ethanol (1:3 to 1:9), enzyme concentration (0.05 to 0.85% w/w) and the water content (0 to 4% w/w). The production of methyl esters reactions occurred in batch under constant agitation of 250 rpm and the best result was obtained when working with a temperature of 40 °C, molar ratio oil:alcohol of 1:4.5, catalyst concentration 0.65% w/w and water content of 1% w/w, these conditions produced the ester content was 84.78% in the final product. It was observed that it is possible to produce biodiesel in the presence of water via hydroesterification with reduced cost through macauba crude oil using enzymatic catalyst. The kinetics were performed at 45 °C temperature, molar ratio of oil:alcohol of 1:4.5 and water content of 1.3% w/w. Similar final values were obtained even with large differences in the enzyme concentration (0.25 to 1% w/w). It was observed that there is a great reduction in the initial acidity, which means that the enzyme used is able to esterify the free fatty acids present in the feedstock. It is suggested carrying out reactions using low enzyme concentrations, approximately 0.25% w/w during time intervals up to 16 h, to make the process economically viable. It was concluded that the enzymatic production of methyl esters with crude oil macauba brings good results and is a promising alternative for biodiesel production using raw materials less noble and cheaper than currently used by the industry.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339619.pdf: 757967 bytes, checksum: 21b09e88bff57f0805cdb4f8ae2aa7aa (MD5) Previous issue date: 2016 / Estudos recentes indicam que os isômeros de ácido linoléico conjugado (CLA), possuem importantes atividades biológicas que os destacam em benefícios para a saúde humana. O CLA corresponde a um grupo heterogêneo de isômeros geométricos e posicionais do ácido linoléico (AL) encontrados, principalmente, na fração gordurosa de produtos lácteos de animais ruminantes. Os isômeros de CLA são produzidos a partir do AL como produto intermediário no processo da biohidrogenação, pelas bactérias do rúmen. Pesquisas recentes apontaram diversas espécies bacterianas capazes de converter eficientemente o AL em CLA. Neste trabalho, 35 bactérias ácido lácticas (BAL) foram testadas por sua habilidade em produzir CLA a partir de AL em leite de ovelha. Dentre as cepas testadas, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus 2230 e Streptococcus thermophilus St. 360 apresentaram melhor capacidade de produzir CLA (isômero C18:2 cis-9, trans-11). Pela primeira vez, o efeito das variáveis do processo foram investigados sobre a produção de CLA em iogurte de leite de ovelha utilizando estas duas cepas em co-cultura. Foi aplicado um planejamento experimental fatorial para examinar o efeito de quatro variáveis independentes (glicose; leite de ovelha em pó; AL e proporção das cepas). A condição ótima para alcançar a maior concentração de CLA (70,41 mg/g) em iogurte de leite de ovelha, deu-se através da adição de 10 g/L (p/v) de glicose; 30 g/L (p/v) de leite de ovelha em pó; 0,90 g/L (p/v) de AL e proporção de 1:2 (v/v) entre as cepas (St:Lb). Os iogurtes apresentaram decréscimo no teor de CLA após 14 dias sob refrigeração a 5 °C. A fim de conferir benefícios à saúde, o iogurte produzido neste trabalho (rico em CLA), pode ser uma importante fonte para aumentar o consumo diário de CLA na dieta humana.<br> / Abstract : Recent studies have shown that isomers of conjugated linoleic acid (CLA) content present in dairy products improves human health by its functional properties. The CLA is a hetero-geneous group of positional and geometric isomers of linoleic acid (LA), commonly present in dairy fat from ruminants animals. The CLA isomers are produced from LA as an intermediate in biohydrogenation pathway, process carried out by rumen bacteria. Different bacterial species demonstrated the ability to produce CLA from LA. In this work, 35 lactic acid bacteria (LAB) were screened for CLA (C18:2 cis-9, trans-11 isomer) producing ability from LA as substrate in fermented sheep milk. Among the screened strains, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus 2230 and Streptococcus thermophilus St. 360 showed the highest CLA producing ability. For the first time, the effect of process variables were investigated on production of CLA in sheep s milk yogurt using these two strains in co-culture. An eleven run experimental design was applied to assay the effect of four independent variables (glucose; powder sheep milk; LA and inoculums ratio). The optimum conditions to find the highest CLA production in sheep s milk yogurt (70.41 mg/g) was obtained adding 10 g/L (w/v) glucose; 30 g/L (w/v) powder sheep milk; 0,90 g/L (w/v) LA and 1:2 (St:Lb) (v/v) proportion strain. After storage at 5 °C during 14 days, CLA concentration in the yogurts showed a decrease. In order to confer human health benefits, the CLA rich yogurt produced in this work could be an important source to increase the assumption level of CLA in the human daily ingestion.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:57:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339436.pdf: 2855004 bytes, checksum: 24a4a5208bd6a54c00a376c07f0d668c (MD5) Previous issue date: 2015 / O Brasil é um importante exportador de frutas. Dentre elas, destaca-se a manga. De toda a manga exportada, 85% sai do Vale do São Francisco, fazendo desta região uma importante geradora de emprego e renda. Os principais importadores da manga brasileira são os países da Europa, os Estados Unidos e Japão. Para que a manga chegue com qualidade a estes mercados, é necessária a adoção de tecnologia adequada. As mangas são exportadas em containers refrigerados, sendo esta tecnologia geralmente associada à cera de carnaúba, que tem sido utilizada como revestimento para aumento da vida útil. Porém, essa cera apresenta restrições de uso, devido à presença de compostos não comestíveis. Na tentativa de substituir a cera de carnaúba, este trabalho propõe estudar outros revestimentos comestíveis a fim de que se possa indicar algum que seja compatível com a manga, aceitável aos olhos do consumidor e que aumente a vida útil da fruta. O objetivo do trabalho foi selecionar entre diferentes revestimentos comestíveis à base de fécula de mandioca, carboximetil celulose, quitosana, Aloe vera, cera de abelha e alginato de sódio, incluindo alguns aditivos, aqueles cujas propriedades físicas e efeitos permitam melhoria na qualidade e conservação pós-colheita de manga Palmer , sob armazenamento refrigerado seguido de temperatura ambiente. Este trabalho foi dividido em duas etapas. Na primeira, foram estudadas diferentes concentrações de alguns revestimentos: 1) fécula de mandioca a 1,0%, 2,0%, 2,5% e 3%; 2) cera de abelha a 2%, 4% e 6% adicionada de 15% de span 80 e 5% de tween 80 e 0,3% de óleo de girassol; 3) Aloe vera nas diluições 2:1; 1:1 e 1:2 (gel de Aloe vera: água destilada) com adição de 0,3% de tween 80; 4) alginato de sódio a 0,5%, 1,0%, 1,5%, 2,0% e 2,5%; 5) quitosana a 1,5%; 2,0%; 2,5% e 3,0%; 6) carboximetil celulose (CMC) a 0,5%; 1,0%, 1,5% e 2%, sendo os revestimentos 1, 4 e 5 adicionados de 0,3% de óleo de girassol, 0,3% de tween 80 e 5% de glicerol; e 7) cera de carnaúba na proporção 1:2 (emulsão de cera de carnaúba: água destilada), que corresponde à proporção utilizada comercialmente. Esta serviu como controle para o trabalho, comparando-se todos os revestimentos a essa solução. As soluções foram preparadas em triplicata. Para cada solução testada, foram analisadas as variáveis: brilho (L); croma (C); opacidade e viscosidade. Também foi realizada a análise sensorial visual de mangas da cultivar Tommy Atkins revestidas com as soluções citadas acima. Os resultados foram submetidos à análise de variância. No geral, os revestimentos estudados apresentaram-se com características melhores que a cera de carnaúba. Com base nos resultados dessa etapa do trabalho, foi escolhida uma concentração de cada base estudada para revestir a manga e fazer as avaliações de qualidade e vida útil da fruta. Na segunda etapa do trabalho, foram utilizadas mangas da cultivar Palmer colhidas no estádio de maturação 3, que foram higienizadas e revestidas com 1) fécula de mandioca a 2%; 2) cera de abelha a 2%; 3) Aloe vera 1:2; 4) alginato de sódio a 1,5%; 5) quitosana a 2,5%; 6) CMC a 1%; 7) cera de carnaúba 1:2; e 8) controle (sem revestimento). Cada revestimento continha seus respectivos aditivos, como citado na etapa 1 do trabalho. As mangas revestidas foram armazenadas sob refrigeração a 10,3 ± 0,7 °C e 81 ± 9 % de UR por 21 dias, quando, então, foram transferidas para a temperatura ambiente (25,0 ± 1,1 °C e 73 ± 7 % de UR), onde permaneceram por até 9 dias. As avaliações foram feitas aos 0, 15, 21, 24, 26, 28 e 30 dias após a colheita. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em fatorial 8 x 7, com quatro repetições de quatro frutos. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as variáveis que sofreram efeitos significativos dos tratamentos foram representadas por suas médias e desvio-padrão. O uso de revestimentos com alginato, quitosana e CMC atrasou a maturação das frutas, influenciando os teores de sólidos solúveis, de açúcares solúveis totais, de açúcares não-redutores, acidez titulável, pH, carotenoides, variáveis associadas à cor da casca e da polpa, e amido. A aparência foi melhor preservada nos frutos submetidos a quitosana e alginato de sódio, definindo estes como os melhores revestimentos. <br> / Abstract : Brazil is a major exporter of fruits. Among the most important exported, it was highlighted the mango fruit. A volume of 85% of the mango fruit exported from Brazil have been produced in São Francisco Valley, characterizing this region as an important generator of employment and income. The main importing countries of Brazilian mangoes are the countries of Europe, United States of America and Japan, and it is required the adoption of appropriated technologies for reaching the markets with quality. The mango fruit have been exported in refrigerated containers and, in addition to this technology, carnauba wax has been used as a coating to increase its shelf life. However, carnauba wax has restrictions for its use due to its composition, which has no edible compounds. In an attempt to replace carnauba wax, this work proposes to study other edible coatings in order to indicate that one which is compatible with mango fruit resulting in an attractive appearance and with an extended shelf life. The study objective was to select between different edible coatings of cassava starch, carboxymethyl cellulose, chitosan, Aloe vera, beeswax and sodium alginate, including some additives, those whose physical properties and effects allow improvement in the quality and postharvest conservation of 'Palmer' mango in cold storage followed by ambient temperature. This study was divided into two phases. In the first one, it was studied different concentrations of some coatings: 1) cassava starch at 1.0%, 2.0%, 2.5% and 3% with addition of 0.3% of sunflower oil, 0.3% of Tween 80 and 5% glycerol; 2) Beeswax at 2%, 4% and 6% added with 15% Span 80 and 5% of Tween 80 and 0.3% of sunflower oil; 3) Aloe vera at 2:1; 1:1 and 1:2 dilutions (Aloe vera gel:distilled water) added with 0.3% of tween 80; 4) sodium alginate in concentrations of 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0% and 2.5% added with 0.3% of sunflower oil, 0.3% of tween 80 and 5% of glycerol; 5) chitosan in concentrations of 1.5%; 2.0%; 2.5% and 3.0% added with 0.3% of Sunflower oil; 0.3% of Tween 80 and 5% of glycerol; 6) carboxymethyl cellulose (CMC) in concentrations of 0.5%, 1.0%, 1.5% and 2%, added with sunflower oil at 0.3%, Tween 80 (polysorbate) at 0.3% and 5% of glycerol; 7) carnauba wax in the ratio 1:2 (Carnauba wax emulsion:distilled water), that corresponds to the ratio commercially used. The last one was the control treatment and all coatings were compared to it. The solutions were prepared in triplicate. For each tested solution, the variables analyzed were: brightness (L); chroma (C); opacity and viscosity. A visual sensory analysis of coated Tommy Atkins? mango fruit was also done. The results were analyzed statistically. In general, the studied coatings were better than carnauba wax. Based on the results of this stage of the study, we chose the better dose of each matrix for coating the mango fruit and do the evaluation about quality and shelf life of the fruits. In the second phase of the study, 'Palmer' mango cultivar fruit harvested at maturity stage 3, were sanitized and coated with 1) cassava starch at 2%; 2) Beeswax at 2%; 3) Aloe vera at 1:2 dilution; 4) Sodium alginate at 1.5%; 5) Chitosan at 2.5%; 6) CMC at 1%; 7) Carnauba wax at 1:2 and 8) control (without coating). Each coating had the respective additives, as mentioned in phase 1 of the study. The coated mango fruits were stored under refrigeration at 10.3 ° C ± 0.7 and 81 ± 8.7% RH for 21 days, when they were transferred to room temperature (25.0 ± 1.1 ° C and 73 ± 6.6% RH), where they were maintained for until 9 days. The evaluations were done at 0, 15, 21, 24, 26, 28 and 30 days after harvest. The experimental design was a completely randomized, in a 8 x 7 factorial arrangement, with four replications of four fruits. The results were statistically analyzed using the analysis of variance and the variables significantly influenced by treatments were represented with their averages and standard error. Sodium alginate, chitosan and CMC coatings delayed fruit maturation influencing SS content, TA, pH, TSS, NRS, carotenoids, the variables related to skin and pulp color, and starch. The appearance was better preserved in fruits coated with chitosan and sodium alginate, defining these one as the best coatings.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:21:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195419.pdf: 611692 bytes, checksum: ca614a1257950e7d1bb9824322eba6e0 (MD5) / O Estado de Santa Catarina destaca-se como o maior produtor nacional de maçãs, produzindo anualmente cerca de 400 mil toneladas. Destas, cerca de 60 mil são processadas para a obtenção de suco. Durante o processamento das frutas até 30 % da matéria-prima transforma-se num resíduo rico em carboidratos, com grande potencial para bioconversões. O bagaço de maçã. Neste trabalho buscou-se aproveitar o bagaço de maçã como substrato para a produção de proteína unicelular em dois tipos de cultivo: fermentação submersa, onde a levedura Candida utilis CCT 3469 foi cultivada no extrato obtido da prensagem do bagaço em biorreator de bancada e fermentação em estado sólido (FES), onde o fungo Rhizopus oligosporus CCT 4134 foi empregado no enriquecimento protéico deste resíduo em reatores de coluna. O bagaço de maçã mostrou-se rico em açúcares redutores e fibras, servindo como uma excelente fonte de carbono para bioprocessos. C. utilis apresentou parâmetros cinéticos discretos quando cultivada no extrato de bagaço de maçã, alcançando uma produtividade em biomassa de 0,192 g.L-1.h-1. As células produzidas apresentaram cerca de 48 % de proteína bruta em peso seco, confirmando o elevado teor protéico da biomassa desta levedura. Na fermentação em estado sólido, após estudar a influência da adição de fontes de nitrogênio e de soluções tampão sobre a produção de proteína e sobre a manutenção do pH do substrato, obteve-se um enriquecimento protéico de mais de 5 vezes sobre o teor protéico inicial do bagaço, em cultivo realizado dentro da faixa de pH considerada ótima para o fungo. R. oligosporus colonizou o substrato em pouco tempo, mostrando grande potencial na bioconversão do bagaço de maçã, chegando a produzir 30 % de proteína na melhor condição verificada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-20T17:30:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197992.pdf: 602221 bytes, checksum: 9a6886093983846ab8e86fbc1f640100 (MD5) / O objetivo deste trabalho é o estudo do efeito da diluição e do tamanho de partícula na reologia do suco de goiaba, bem como a caracterização físico-química da polpa. Foram realizados estudos visando à obtenção de dados reológicos, os quais foram descritos segundo a lei da potência. Foram propostas equações matemáticas para descrever a influência do tamanho de partículas na reologia do suco. As amostras de polpa de goiaba e suas diluições apresentaram comportamento pseudoplástico e o modelo da lei da potência foi empregado com sucesso para estimar as constantes reológicas nas diversas condições estudadas. Além disso, a polpa de goiaba analisada apresentou um comportamento dependente do tempo, indicando efeito tixotrópico. A avaliação da granulometria da polpa de goiaba mostrou que os tratamentos de pasteurização e de homogeneização influenciaram o tamanho e estado de agregação das partículas. O aumento da intensidade de homogeneização diminuiu o diâmetro da partícula, enquanto que a aplicação do calor para a pasteurização aumentou. O tamanho das partículas teve influência direta na viscosidade aparente, uma vez que tamanhos maiores produziram viscosidades mais altas. Nas diversas condições de polpa estudadas foram estabelecidas equações simples correlacionando os índices de comportamento do escoamento e de consistência com o diâmetro de partícula.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:03:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T19:29:10Z : No. of bitstreams: 1 194491.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / A extração supercrítica (ESC) é uma tecnologia nova e em pleno desenvolvimento que vem se destacando continuamente em relação a outras técnicas de extração. É um processo alternativo de extração em substituição aos processos convencionais e que visa um produto final de alta qualidade, uma vez que utiliza gases inertes como solvente, garantindo assim um extrato livre de resíduos químicos. Para este estudo empregou-se um equipamento de extração, em leito fixo de partícula, que permite o controle das condições de temperatura e pressão de operação, e conseqüentemente da densidade e do poder de solubilização do solvente. A variação das condições de temperatura e pressão permite relacionar eficiência de operação e condições ótimas de processo. Devido às vantagens da ESC e os seus benefícios para as indústrias farmacêuticas, o presente trabalho tem como objetivo estudar a composição do extrato de avenca-da-praia (Polygala cyparissias) obtido por extração supercrítica em função das condições de processo e comparando-o a métodos convencionais de extração. A avenca-da-praia é uma pequena erva que cresce na costa sul do Brasil e se destaca por apresentar atividade anestésica, diurética, potencial contra inflamações, asma, alergia, entre outras. As condições de operação estudadas foram de 150 e 200bar e de 20 e 40°C, com uma vazão de CO2 variando de 1,49 a 4,07 g/min e a densidade do CO2 de 781,27 a 937,48 Kg/m3. Para quantificação e identificação dos compostos presentes nos extratos obtidos, tanto por extração convencional quanto por ESC, foram realizadas análises cromatográficas através da cromatografia gasosa e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM) e os principais componentes presentes nos extratos de avenca-da-praia vão desde xantonas e triterpenos até fitoesteróides e salicilato de metila. Os rendimentos do processo foram de 0,01 até 0,35% em massa para as extrações com fluido supercrítico. O modelo de SOVOVÁ (1994) foi empregado para melhor descrever os aspectos cinéticos do processo de extração da oleoresina avenca-da-praia