Orientador: Salvador Massaguer Roig / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-15T16:52:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_ElianaPaula_M.pdf: 4127124 bytes, checksum: ad0f7a106e854e2d30c79cd43dec077d (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: A aplicação de ultra filtração de leite no processo de fabricação de iogurtes foi avaliada através da produção de iogurtes a partir de concentrados de leite integral e de concentrados de leite desnatado, e da produção de iogurtes a partir de leite com baixo teor de lactose obtidos por diafiltração. Esses iogurtes foram comparados com iogurtes controles com respeito ao desenvolvimento de pH e de acidez titulável durante o processo de fermentação e durante a estocagem dos iogurtes a 5°C; tempo e pH de coagulação; viscosidade aparente e análise sensorial. O leite integral foi concentrado por ultra filtração em 3 níveis diferentes de fatores de concentração volumétricos (FCV) (1:1,1; 1:1,2 e 1:1,3), correspondentes a faixa de 3,03-3,69% de proteína total. Foi verificado ser possível a obtenção de iogurtes com características organolépticas adequadas a partir de concentrados de leite integral com FCV de 1:1,2 a 1:1,3. Os iogurtes produzidos a partir de leites diafiltrados (com teores de lactose ajustados á faixa de 0,52-2,44% (faixa de 8,29 a 10,32% de sólidos totais) apresentaram uma menor taxa de produção de ácido lático durante o processo de fermentação,a qual diminuiu com a diminuição do teor de lactose e apresentaram um nível de acidez praticamente constante durante a estocagem quando o conteúdo de lactose foi de 0,52-0,67%. Os iogurtes produzidos a partir dos leites com conteúdo de lactose ajustado na faixa de 2,0-2,5% de lactose apresentaram comportamento semelhante aos leites controles. Com relação a concentração por ultra filtração de leite desnatado foram avaliados os fatores de concentração volumétricos de 1:1,1; 1:1,2 e 1:1,3 (correspondentes à faixa de 3,45 a 4,74% de proteína total) e verificou-se que a partir de concentrados com proteína total na faixa de 3,45 a 4,15% (FCV de 1:1,1 e 1:1,2) foram produzidos iogurtes com boas características. Nos concentrados de leite desnatado de FCV de 1:1,2 (3,82-4,15% de proteína total) foi avaliada a influencia do con¬teúdo de gordura nas características organolépticas através de análise sensorial e verificou-se ser possível a obtenção de iogurtes de baixo teor de sólidos totais e baixo conteúdo de gordura, com características organolépticas adequadas / Abstract: Application of milk ultrafiltratlon (DF) to yogurt production was evaluated from concentrates of whole milk, skim milk and low lactose milks obtained by diafiltration. These yogurts were compared with control yogurts with respect to pH and development of titratable acidity during fermentation and storage at 5 °C, coagu1ation time and pH, apparent viscosity and sensory analysis.Who1e milk was concentrated by DF to three diferents levels of volumetrics concentration factors (VCF) 0:1.1; 1:1.2 and 1:1.3) corresponding to the range 3.03-3.59% of total protein. Results revealed that it was possible to produce yogurts with adequate sensory characteristics from whole milk concentrates with VCF of 1:1.2 to 1.3. Low lactose yogurts produced from diafiltrated milks, with lactose contents in the range of 0.52 to 2.44% (range of 8.29 to 10.32% total solids) had a low rate of 1actic acid production during fermentation. With the reduction of lactose content a nearly constant level of acidity was developed during storage when the lactose content was in the range of 0.52 to 0.57%. Yogurts with lactose contents in the range of 2.0-2.5 had properties similar to the control milks yogurts. Skim milk concentrated by UF were evaluated at VCF of 1:1.1; 1:1.2 and 1:1.3 (corresponding to the range of 3.45 to 4.74 % total protein). Results showed that yogurts with good characteristics were produced from concentrated with total protein in the range or 3.45 to 4.15% (VCF or 1:1.1 and 1:1.2). Influence of fat content on the organoleptlc characteristic of yogurts made from skim milk concentrated by UF to VCF of 1:1.2 (total protein of 3.82 to 4.15%) was evaluated by sensory analysis. Results revealed that 1t was possible to produce low total solids no fat yogurts with acceptable organoleptic characteristics / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Salvador Massaguer Roig / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-16T19:43:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mello_ElaiseMariade_M.pdf: 3899583 bytes, checksum: f58c41a5546d554742189540e4af4899 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: O soro de queijo é um resíduo altamente poluidor e suas proteínas apresentam excelente valor nutritivo, embora presentes no soro numa porcentagem de apenas 0,7 %. Como forma de concentrar estas proteínas usou-se, neste trabalho, a ultrafiltração. Os concentrados protéicos de soro obtidos por ultrafiltração (CPSU) em diferentes concentrações protéicas (entre 4,5 e 7,5 %) foram caracterizados em sua composição centesimal, desnaturação e aglomeração protéicas, e suas propriedades funcionais de emulsificação, gelificação e incorporação de ar. Os resultados mostram que a ultrafiltração é um processo eficiente para concentrar, em termos práticos, somente as proteínas e a gordura dentre os componentes do soro, e, que os CPSU obtidos apresentaram excelente capacidade de emulsificação e de gelificação. Os CPSU não formaram espumas provavelmente devido ao alto teor de gordura presente nas amostras. O congelamento afetou negativamente a capacidade de gelificação, embora não tenha afetado a capacidade de emulsificação; o ajuste do pH das amostras a 4,6 afetou negativamente ambas as propriedades funcionais. O ajuste do pH a 8,5 afetou positivamente as propriedades funcionais, porem, as amostras apresentaram péssimo aroma, não se mostrando adequadas para o uso em alimentos. As amostras emulsificadas e gelificadas em pH natural e 4,6 apresentaram excelente estabilidade. Os resultados aqui obtidos mostram que existem possibilidades de uso dos CPSU em alimentos como pudins, flans, produtos de salsicharia, sorvetes, maioneses, molhos para salada, sopas e outros / Abstract: Cheese whey, which is pollutant to the environment, has proteins with high nutritional value, even though their concentrations are at levels lower than 1 %. In this work the ultrafiltration was used as a concentration process. The whey proteins concentrated by ultrafiltration (WPCU) were obtained with different protein concentrations (varying between 4.5 and 7.5 %). The WPCU were characterized by their proximate composition, protein denaturation and aglomeration, and the functional properties of gel forming, emulsification and foaming capacity. The results show that the ultrafiltration is an efficient process to concentrate only the proteins and fat from the whey components, in practical terms. The WPCU showed excellent gelling and emulsifying capacities, however, WPCU did not form foams probably due to the high fat levels present in the samples. Freezing decreased the gelling capacity but did not affect the emulsifying capacity. The adjustment of the pH of the samples to 4.6 decreased both properties whereas adjustment to pH 8.5 increased the functional properties but the flavour of the samples were not acceptable. The gelled and emulsified samples had excelent stability. These results show possibilities of using WPCU in foods such as puddings, baby foods, sausages, ice creams, mayonnaise, salad dressings, soups and others / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Yong Kum Park / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-19T02:20:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moretti_RobertoHerminio_D.PDF: 4956404 bytes, checksum: b8343cac125e91301a4ef284dd4b167e (MD5) Previous issue date: 1973 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Edison Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T02:14:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramos_VladnilsonPeterdeSouza_M.pdf: 2135185 bytes, checksum: ea6ff1860ba239d53e85dd47f4f88545 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: A história de processos de separação por membranas na Faculdade de Engenharia Química da UNICAMP teve início com a doação, pela Financiadora Nacional de Estudos e Projetos - FINEP, de dois equipamentos, sendo um para estudos de permeação gasosa em filmes poliméricos e o outro para processos de ultrafiltração. O equipamento de ultrafiltração, um CARBOSEP (Rhonê-Pholenc), constituído de dois módulos tubulares, e utilizando membranas minerais (ZrO2-Grafita), foi implementado através de um projeto de pesquisa financiado pela Fundação de Amparo a Pesquisa Científica do Estado de São Paulo - FAPESP, o que proporcionou, além da implementação, a aquisição de um computador. Esta implementação proporcionou uma visão mais quantitativa do processo. O trabalho aqui descrito, apresenta uma extensa revisão bibliográfica sobre o assunto ultrafiltração. Abordando-se o modelo da pressão osmótica, conjuntamente com correlações e dados levantados através da literatura, foi realizada uma tentativa de simulação, através de um programa de computador, da operação de concentração por ultrafiltração em módulos tubulares. Este modelo foi confrontado com dados reais através de experimentos realizados com soluções de Dextrana T20 (Mw = 20.000). Optou-se pelas soluções de Dextrana devido à relativa facilidade de obtenção de suas propriedades, mas o programa que foi elaborado pode ser estendido a outras soluções, desde que suas propriedades estejam disponíveis. O modelo apresentou boa correlação com os valores experimentais a baixas concentrações de alimentação (< 4% p/p) / Abstract: The history of membranes separation process' in the College of Chemical Engineering -UNICAMP started with the donation of two equipaments, one for gas permeation studies and the other for ultrafiltration process studies, by FINEP -National Funding of Studies and Projects. The ultrafiltration equipament, a CARBOSEP model (ftom Rhonê-Pholenc), is composed of two tubular modules, and uses mineral membranes (ZrO2-Graphite). It has been implemented through a research project that was funded by the Support Fondation of Scientific Research of São Paulo State - FAPESP. This implementation made possible to have more quantitative view of the process. This work presents an extensive bibliographical review about ultrafiltration process. The osmotic pressure model, together with data from the literature was used to simulate, by means of a computer program, the concentration operation in tubular modules. This model was confronted with real situation through the experiments which were conducted with Dextrane T20 (Mw = 20,000) solutions. Dextrane solutions were used because their characteristics are easy to find. However, the program can be extended for other solutions because of its flexibility. The model presented a good correlation with experimental data at low concentrations (< 4 wt %) / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

O uso de sulfato de alumínio como coagulante no tratamento convencional de água é uma prática comum. No entanto, diversos estudos recentes vêm mostrando que o alumínio residual, presente na água tratada, pode estar diretamente ligado ao mal de Alzheimer. Uma alternativa para substituir o alumínio no tratamento de águas é a utilização de coagulantes naturais, biodegradáveis e atóxicos, como por exemplo, quitosana, Moringa oleifera e os produtos derivados de taninos. Simultaneamente, existe a busca por tecnologias mais eficientes para auxiliar o tratamento de água, entre estas tecnologias destacam-se os processos de separação com membranas, mais especificamente a microfiltração (MF) e a ultrafiltração (UF). Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a interação de um derivado de tanino com membranas de MF e UF de diferentes materiais - polietersulfona (PES), fluoreto de polivinilideno (PVDF) e acetato de celulose (CA) - e de diferentes massas molares de corte ou tamanho de poro nominal (0,2 μm, 20 kDa, 100 kDa), utilizando técnicas de caracterização de membranas e testes de permeação. A pressão de operação para a filtração de 4 horas com a solução de Acquapol C1 – 550 ppm, foi de 0,5 bar para as membranas de MF (AC-0,2, PVDF-0,2) e 2 bar para as membranas de UF (AC-20, PES-100, PES-20, PVDF-100), ambas as pressões abaixo da pressão crítica. As membranas foram caracterizadas quanto à morfologia utilizando microscopia eletrônica de varredura, à estrutura química por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier com amostragem por refletância total atenuada, ao caráter hidrofílico através de medidas de ângulo de contato, à permeância hidráulica e ao desempenho na filtração da solução. As membranas de MF apresentaram estrutura mais porosa e maior permeância hidráulica, enquanto as membranas de UF apresentaram estrutura menos porosa e menor permeância hidráulica. Quanto ao caráter hidrofílico, foi possível verificar que a membrana AC-20 é a mais hidrofílica com um ângulo médio de 62º ±2,2, seguido das membranas AC-0,2, PES-100, PES-20, PVDF-100 e PVDF-0,2 com ângulos médios de 73,4º ±4,6, 77º ±0,8, 78,3º ±0,9, 80,1º ±2,8 e 95,2º ±1,5. No teste de filtração, após 4 horas, o fluxo permeado final médio decresceu na seguinte ordem: PVDF-0,2 - AC-20 > PES-100 > PES-20 - PVDF-100 - AC-0,2. O percentual de fouling decresceu na seguinte ordem: PVDF-0,2 > (AC-0,2 > PES-20 - AC-20 - PES-100) > PVDF-100, sendo a membrana PVDF-100 a que apresentou menor percentual de fouling. Os resultados obtidos neste trabalho comprovaram que os fenômenos de incrustação nas membranas de MF e UF são influenciados tanto pelo tipo de material e massa molar de corte ou tamanho de poro nominal, quanto pelas características das membranas. / The use of aluminum sulfate as a coagulant in the conventional water treatment is a common practice. However, several recent studies have shown that the residual aluminum present in the treated water can be directly linked to Alzheimer's disease. An alternative to replace aluminum in the water treatment is the use of coagulants natural, biodegradable and non-toxic, for example, chitosan, Moringa oleifera and tannin derivatives. Simultaneously, there is a search for more efficient technologies to support water treatment, among these technologies stand out membrane separation processes, more specifically microfiltration (MF) and ultrafiltration (UF). In this context, this study aims to evaluate the interaction of a tannin derivative with MF membranes and UF of different materials - polyethersulfone (PES), poly(vinylidene fluoride) (PVDF), cellulose acetate (CA) - and different molar mass cut-off or nominal pore size (0.2 μm, 20 kDa, 100 kDa) using techniques and characterization of membrane permeation test. The operating pressure for 4 hours filtration with Acquapol C1 solution - 550 ppm, was 0.5 bar for the MF membranes (AC-0.2, PVDF-0,2) and 2 bar for the membranes UF (AC-20, PES-100, PES-20, PVDF-100), both pressures below the critical pressure. The membranes were characterized for morphology using scanning electronic microscope, the chemical structure by analyzed by attenuated total reflectance Fourier transform infrared, the hydrophilic character through contact angle measurements, hydraulic Permeation and performance in filtration of the solution. MF membranes had more porous structure and permeance higher hydraulic while UF membranes showed less porous structure and lower hydraulic permeance. Regarding the hydrophilic character, it was verified that the AC-20 is the most hydrophilic membrane with an average angle of 62 ° ± 2.2, followed by AC-0.2 membranes, ESP-100, ESP-20, PVDF-100 and PVDF-0.2 with average angle of 73.4º ±4.6, 77º ±0.8, 78.3º ±0.9, 80.1º ±2.8 e 95.2º ±1.5. The filtration test after 4 hours, the final average permeate flux decreased in this order: (PVDF-0.2 - AC-20) > PES-100 > (PES-20 - PVDF-100 - AC-0,2). The percentage of fouling decreased in the following order: PVDF-0.2 > (AC-0.2 > PES-20 - AC-20 - PES-100) > PVDF-100, with the PVDF-100 membrane presented the lowest percentage of fouling. The results of this study showed that the phenomena of fouling in the MF and UF membranes are influenced both by the type of material and molar cutting mass or nominal pore size, as the characteristics of the membranes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:21:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348727.pdf: 1998949 bytes, checksum: 34608bd68fadaa1c1fa6ed2fac09e609 (MD5) Previous issue date: 2017 / Os processos de separação por membranas (PSM) podem ser aplicados na concentração e purificação de proteínas, sendo um método de baixo gasto energético. Porém, sua principal desvantagem é o rápido decaimento do fluxo do permeado causado pelo acúmulo do soluto na superfície e poros das membranas, chamada incrustação. Uma alternativa para minimizar as incrustações causadas pelas proteínas durante o processo de ultrafiltração se baseia na modificação da superfície da membrana, visando torna-la mais hidrofílica. Assim, neste trabalho propõe-se a modificar a propriedade anti-incrustante de uma membrana de poli(éter sulfona) (PES), baseado no método mussel- inspired. Este método utiliza a dopamina (DA), que apresenta as propriedades de polimerizar-se em atmosfera oxidante e ligar-se à maioria das superfícies. A solução de DA foi acrescentada a polietilenoimina (PEI), um polímero rico em amina, visando aumentar a hidrofilicidade da superfície. Foram estudados o tempo de imersão da membrana na solução de DA e PEI, as temperaturas de reação e as concentrações de DA e PEI, e as membranas foram posteriormente caracterizadas por diferentes técnicas. Os resultados mostraram que as membranas com 2 h de deposição na solução DA/PEI a 25°C apresentaram os melhores resultados para permeabilidade inicial. A análise de ângulo de contato com água mostrou que as membranas com DA/PEI apresentaram diminuição dos ângulos de contato, em relação à membrana controle. O teste de absorção de água confirmou os resultados de ângulo de contato. Na avaliação do desempenho do processo de ultrafiltração, a membrana com DA/PEI nas concentrações 2:16 mg.mL-1 foi a que apresentou maior permeabilidade inicial em relação à membrana controle e à membrana DA/PEI 2:0 (mg.mL-1). Na ultrafiltração da solução de albumina de soro bovino (ASB) (2,5 g.L-1), as membranas controle e 2:0 incrustaram rapidamente, a membrana 2:16 apresentou mínima incrustação. A membrana que apresentou maior recuperação de permeabilidade após as limpezas foi a membrana modificada com 2:16 mg.mL-1 de DA/PEI. A morfologia da superfície das membranas recobertas com DA e PEI não mostrou muitas alterações entre as membranas estudadas. Análises do potencial zeta da superfície das membranas demonstrou mudança na carga das membranas estudadas em função da concentração de DA/PEI. Os resultados indicam que a membrana 2:16 apresenta maior hidrofilicidade e tem propriedade anti-incrustante para proteína ASB. / Abstract : The membrane separation processes (MSP) can be applied in the concentration and purification of proteins as a method of low energy cost. However, its main disadvantage is the rapid decay of permeate flux caused by the accumulation of solution on the surface and pores of the membranes, called fouling. An alternative to minimize the fouling caused by the proteins during the process of ultrafiltration is based on the modification of the membrane surface, aiming to make it more hydrophilic. Thus, this work proposes the improvement of the antifouling property of a polyether(sulfone) (PES) membrane based on the mussel-inspired method. This method uses dopamine (DA), which has the properties of polymerizing in an oxidizing atmosphere and attaches to most surfaces. A solution of AD adopted a polyethyleneimine (PEI), an amine-rich polymer, aiming to increase the surface hydrophilicity. The immersion time of the membrane in the solution of DA and PEI, the reaction temperatures and the concentrations of DA and PEI were studied, with later characterized of the modified membranes by different techniques. The results showed that the membranes with 2h deposition in the DA/PEI solution at 25°C had the best results for initial permeability. The analysis of the contact angle with water showed that the DA/PEI 2:0 and 2:16 membranes showed a decrease of the contact angles in relation to the control membrane. The water absorption test confirmed the contact angle results. In the evaluation of the performance of the ultrafiltration process, the membrane with DA/PEI concentrations of 2:16 mg.mL-1 was the one with the highest initial permeability in relation to the control membrane and the DA/PEI 2:0 (mg.mL-1) membrane. In the ultrafiltration of the bovine serum albumin solution (BSA) (2.5 g.L-1) the control and 2:0 membranes rapidly fouled, while the 2:16 membrane presented minimal fouling. The membrane that presented the highest permeability recovery after cleaning was the membrane modified with 2:16 mg.mL-1 of DA/PEI. The surface morphology of membranes coated with DA and PEI did not show many changes among the membranes studied. Analysis of the zeta potential of the surfaces of the membranes showed a change in the charge of the studied membranes as a function of the DA/PEI concentration. The results indicate that the 2:16 membrane have the highest hydrophilicity and presents antifouling properties for BSA protein.

O uso de sulfato de alumínio como coagulante no tratamento convencional de água é uma prática comum. No entanto, diversos estudos recentes vêm mostrando que o alumínio residual, presente na água tratada, pode estar diretamente ligado ao mal de Alzheimer. Uma alternativa para substituir o alumínio no tratamento de águas é a utilização de coagulantes naturais, biodegradáveis e atóxicos, como por exemplo, quitosana, Moringa oleifera e os produtos derivados de taninos. Simultaneamente, existe a busca por tecnologias mais eficientes para auxiliar o tratamento de água, entre estas tecnologias destacam-se os processos de separação com membranas, mais especificamente a microfiltração (MF) e a ultrafiltração (UF). Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a interação de um derivado de tanino com membranas de MF e UF de diferentes materiais - polietersulfona (PES), fluoreto de polivinilideno (PVDF) e acetato de celulose (CA) - e de diferentes massas molares de corte ou tamanho de poro nominal (0,2 μm, 20 kDa, 100 kDa), utilizando técnicas de caracterização de membranas e testes de permeação. A pressão de operação para a filtração de 4 horas com a solução de Acquapol C1 – 550 ppm, foi de 0,5 bar para as membranas de MF (AC-0,2, PVDF-0,2) e 2 bar para as membranas de UF (AC-20, PES-100, PES-20, PVDF-100), ambas as pressões abaixo da pressão crítica. As membranas foram caracterizadas quanto à morfologia utilizando microscopia eletrônica de varredura, à estrutura química por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier com amostragem por refletância total atenuada, ao caráter hidrofílico através de medidas de ângulo de contato, à permeância hidráulica e ao desempenho na filtração da solução. As membranas de MF apresentaram estrutura mais porosa e maior permeância hidráulica, enquanto as membranas de UF apresentaram estrutura menos porosa e menor permeância hidráulica. Quanto ao caráter hidrofílico, foi possível verificar que a membrana AC-20 é a mais hidrofílica com um ângulo médio de 62º ±2,2, seguido das membranas AC-0,2, PES-100, PES-20, PVDF-100 e PVDF-0,2 com ângulos médios de 73,4º ±4,6, 77º ±0,8, 78,3º ±0,9, 80,1º ±2,8 e 95,2º ±1,5. No teste de filtração, após 4 horas, o fluxo permeado final médio decresceu na seguinte ordem: PVDF-0,2 - AC-20 > PES-100 > PES-20 - PVDF-100 - AC-0,2. O percentual de fouling decresceu na seguinte ordem: PVDF-0,2 > (AC-0,2 > PES-20 - AC-20 - PES-100) > PVDF-100, sendo a membrana PVDF-100 a que apresentou menor percentual de fouling. Os resultados obtidos neste trabalho comprovaram que os fenômenos de incrustação nas membranas de MF e UF são influenciados tanto pelo tipo de material e massa molar de corte ou tamanho de poro nominal, quanto pelas características das membranas. / The use of aluminum sulfate as a coagulant in the conventional water treatment is a common practice. However, several recent studies have shown that the residual aluminum present in the treated water can be directly linked to Alzheimer's disease. An alternative to replace aluminum in the water treatment is the use of coagulants natural, biodegradable and non-toxic, for example, chitosan, Moringa oleifera and tannin derivatives. Simultaneously, there is a search for more efficient technologies to support water treatment, among these technologies stand out membrane separation processes, more specifically microfiltration (MF) and ultrafiltration (UF). In this context, this study aims to evaluate the interaction of a tannin derivative with MF membranes and UF of different materials - polyethersulfone (PES), poly(vinylidene fluoride) (PVDF), cellulose acetate (CA) - and different molar mass cut-off or nominal pore size (0.2 μm, 20 kDa, 100 kDa) using techniques and characterization of membrane permeation test. The operating pressure for 4 hours filtration with Acquapol C1 solution - 550 ppm, was 0.5 bar for the MF membranes (AC-0.2, PVDF-0,2) and 2 bar for the membranes UF (AC-20, PES-100, PES-20, PVDF-100), both pressures below the critical pressure. The membranes were characterized for morphology using scanning electronic microscope, the chemical structure by analyzed by attenuated total reflectance Fourier transform infrared, the hydrophilic character through contact angle measurements, hydraulic Permeation and performance in filtration of the solution. MF membranes had more porous structure and permeance higher hydraulic while UF membranes showed less porous structure and lower hydraulic permeance. Regarding the hydrophilic character, it was verified that the AC-20 is the most hydrophilic membrane with an average angle of 62 ° ± 2.2, followed by AC-0.2 membranes, ESP-100, ESP-20, PVDF-100 and PVDF-0.2 with average angle of 73.4º ±4.6, 77º ±0.8, 78.3º ±0.9, 80.1º ±2.8 e 95.2º ±1.5. The filtration test after 4 hours, the final average permeate flux decreased in this order: (PVDF-0.2 - AC-20) > PES-100 > (PES-20 - PVDF-100 - AC-0,2). The percentage of fouling decreased in the following order: PVDF-0.2 > (AC-0.2 > PES-20 - AC-20 - PES-100) > PVDF-100, with the PVDF-100 membrane presented the lowest percentage of fouling. The results of this study showed that the phenomena of fouling in the MF and UF membranes are influenced both by the type of material and molar cutting mass or nominal pore size, as the characteristics of the membranes.

O uso de sulfato de alumínio como coagulante no tratamento convencional de água é uma prática comum. No entanto, diversos estudos recentes vêm mostrando que o alumínio residual, presente na água tratada, pode estar diretamente ligado ao mal de Alzheimer. Uma alternativa para substituir o alumínio no tratamento de águas é a utilização de coagulantes naturais, biodegradáveis e atóxicos, como por exemplo, quitosana, Moringa oleifera e os produtos derivados de taninos. Simultaneamente, existe a busca por tecnologias mais eficientes para auxiliar o tratamento de água, entre estas tecnologias destacam-se os processos de separação com membranas, mais especificamente a microfiltração (MF) e a ultrafiltração (UF). Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a interação de um derivado de tanino com membranas de MF e UF de diferentes materiais - polietersulfona (PES), fluoreto de polivinilideno (PVDF) e acetato de celulose (CA) - e de diferentes massas molares de corte ou tamanho de poro nominal (0,2 μm, 20 kDa, 100 kDa), utilizando técnicas de caracterização de membranas e testes de permeação. A pressão de operação para a filtração de 4 horas com a solução de Acquapol C1 – 550 ppm, foi de 0,5 bar para as membranas de MF (AC-0,2, PVDF-0,2) e 2 bar para as membranas de UF (AC-20, PES-100, PES-20, PVDF-100), ambas as pressões abaixo da pressão crítica. As membranas foram caracterizadas quanto à morfologia utilizando microscopia eletrônica de varredura, à estrutura química por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier com amostragem por refletância total atenuada, ao caráter hidrofílico através de medidas de ângulo de contato, à permeância hidráulica e ao desempenho na filtração da solução. As membranas de MF apresentaram estrutura mais porosa e maior permeância hidráulica, enquanto as membranas de UF apresentaram estrutura menos porosa e menor permeância hidráulica. Quanto ao caráter hidrofílico, foi possível verificar que a membrana AC-20 é a mais hidrofílica com um ângulo médio de 62º ±2,2, seguido das membranas AC-0,2, PES-100, PES-20, PVDF-100 e PVDF-0,2 com ângulos médios de 73,4º ±4,6, 77º ±0,8, 78,3º ±0,9, 80,1º ±2,8 e 95,2º ±1,5. No teste de filtração, após 4 horas, o fluxo permeado final médio decresceu na seguinte ordem: PVDF-0,2 - AC-20 > PES-100 > PES-20 - PVDF-100 - AC-0,2. O percentual de fouling decresceu na seguinte ordem: PVDF-0,2 > (AC-0,2 > PES-20 - AC-20 - PES-100) > PVDF-100, sendo a membrana PVDF-100 a que apresentou menor percentual de fouling. Os resultados obtidos neste trabalho comprovaram que os fenômenos de incrustação nas membranas de MF e UF são influenciados tanto pelo tipo de material e massa molar de corte ou tamanho de poro nominal, quanto pelas características das membranas. / The use of aluminum sulfate as a coagulant in the conventional water treatment is a common practice. However, several recent studies have shown that the residual aluminum present in the treated water can be directly linked to Alzheimer's disease. An alternative to replace aluminum in the water treatment is the use of coagulants natural, biodegradable and non-toxic, for example, chitosan, Moringa oleifera and tannin derivatives. Simultaneously, there is a search for more efficient technologies to support water treatment, among these technologies stand out membrane separation processes, more specifically microfiltration (MF) and ultrafiltration (UF). In this context, this study aims to evaluate the interaction of a tannin derivative with MF membranes and UF of different materials - polyethersulfone (PES), poly(vinylidene fluoride) (PVDF), cellulose acetate (CA) - and different molar mass cut-off or nominal pore size (0.2 μm, 20 kDa, 100 kDa) using techniques and characterization of membrane permeation test. The operating pressure for 4 hours filtration with Acquapol C1 solution - 550 ppm, was 0.5 bar for the MF membranes (AC-0.2, PVDF-0,2) and 2 bar for the membranes UF (AC-20, PES-100, PES-20, PVDF-100), both pressures below the critical pressure. The membranes were characterized for morphology using scanning electronic microscope, the chemical structure by analyzed by attenuated total reflectance Fourier transform infrared, the hydrophilic character through contact angle measurements, hydraulic Permeation and performance in filtration of the solution. MF membranes had more porous structure and permeance higher hydraulic while UF membranes showed less porous structure and lower hydraulic permeance. Regarding the hydrophilic character, it was verified that the AC-20 is the most hydrophilic membrane with an average angle of 62 ° ± 2.2, followed by AC-0.2 membranes, ESP-100, ESP-20, PVDF-100 and PVDF-0.2 with average angle of 73.4º ±4.6, 77º ±0.8, 78.3º ±0.9, 80.1º ±2.8 e 95.2º ±1.5. The filtration test after 4 hours, the final average permeate flux decreased in this order: (PVDF-0.2 - AC-20) > PES-100 > (PES-20 - PVDF-100 - AC-0,2). The percentage of fouling decreased in the following order: PVDF-0.2 > (AC-0.2 > PES-20 - AC-20 - PES-100) > PVDF-100, with the PVDF-100 membrane presented the lowest percentage of fouling. The results of this study showed that the phenomena of fouling in the MF and UF membranes are influenced both by the type of material and molar cutting mass or nominal pore size, as the characteristics of the membranes.

Orientador: Carlos Alberto Gasparetto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-20T20:52:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_IzabelCristina_M.pdf: 3071780 bytes, checksum: faba121bdac706575a3a521aa294081b (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O resumo, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Salvador Massaguer Roig / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-22T01:33:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peres_Leila_D.pdf: 4586693 bytes, checksum: 5ffea26c2967998036402c83c1c9e7a3 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho efetuou-se um estudo da ultrafiltração de leite integral coagulado enzimaticamente com renina, onde foram utilizadas membranas minerais CARBOSEP para microfiltração (MF ) e para ultrafiltração (DF ). Membranas para MF CARBOSEP M45, 14 e M6, com diâmetros médios de poro respectivamente de 0,45 , 0,14 e 0,08 µm e embranas para DF CARBOSEP com pesos moleculares médios de corte respectivamente de 300000, 150000 e 50000 Daltons, foram usadas. Os processamentos de concentração de leite coagulado por DF, foram realizados em uma unidade piloto de ultrafiltração CARBOSEP 2S 37 (com 1,6 m2 de área de membrana) e em uma unidade de bancada MICROCARBOSEP 40 (com 75 cm2 de área de membrana). Foram também efetuados, para efeito de comparação, processamentos com leite na unidade piloto CARBOSEP 2S 37. Os processamentos foram conduzidos às pressões de 3, 4 e 5 bar, temperatura de 35°C para leite coagulado e 55°C para leite e velocidade de escoamento tangencial de 4,0 m/s para a unidade piloto e de 1,2 m/s para a unidade de bancada. A DF de leite já pré-coagulado oferece como principal vantagem, em relação à do leite, um elevado aumento do fluxo de permeado, devido às características de maior porosidade da camada de polarização por concentração formada pelo leite coagulado. Na ultrafiltração de leite na unidade piloto CARBOSEP 2S 37, realizada a 4 bar, obteve-se para os dois tipos de membrana CARBOSEP utilizadas ( M4 e M6 ) um fluxo de permeado inicial em tomo 60 1/h.m2 e coeficientes de retenção de proteína de 99% para a membrana M4 e de 96% para a membrana M6. Já para o leite coagulado, o melhor desempenho foi da membrana de microfiltração M6, para a qual obtiveram-se um fluxo de permeado inicial de 300 1/h.m2 e um coeficiente de retenção de proteína de 94%, que embora seja inferior ao obtido para o leite, mostra também uma boa eficiência de separação para a membrana M6. Os processamentos de concentração com leite coagulado realizados na unidade de bancada MICROCARBOSEP 40, mostraram também um melhor desempenho em termos de fluxo para as membranas de microfiltração CARBOSEP Ml4 e M45. A possibilidade do uso de membranas de microfiltração CARBOSEP, para realizar a ultrafiltração de leite coagulado, obtendo-se inclusive um maior fluxo que o obtido para as membranas de DF, é conseqüência das características da camada de polarização por concentração formada dinamicamente sobre a membrana, que se comporta durante o processo como uma membrana secundária, de menor porosidade que a membrana primária. Os processamentos de concentração realizados com as membranas M4, na unidade piloto CARBOSEP 2S 37 e M6 e M8 na unidade de bancada, mostraram um aumento de fluxo de permeado com o aumento da pressão de 4 para 5 bar para o leite, enquanto para o leite coagulado o uso de uma pressão maior não resultou em um melhor desempenho da membrana. Os processamentos realizados com leite coagulado na unidade piloto CARBOSEP 2S 37, demonstraram a viabilidade do uso do processo na fabricação de um queijo semelhante ao queijo petit suisse ou outro queijo de massa mole, desde que sua produção não envolva coagulação ácida, já que em todos os processamentos realizados, o pH natural do leite ( 6,6 ¬ 6,7 ) foi mantido constante. Foram estudadas as influências das características da camada de polarização por concentração formada sobre a membrana e da incrustação (fouling ) da membrana, na transferência de massa e capacidade de permeação da membrana / Abstract: In the present work a study of the rennetted curd milk (obtained from whole milk ) ultrafiltration was conducted by using microfiltration (MF) and ultrafiltration (DF) CARBOSEP mineral membranes. (MF) CARBOSEP M45, M14 and M6 membranes, with average pore diameter of 0.45, 0.14 and 0.08 µm, respectively and (DF) CARBOSEP M9, M3 and M8 membranes, with average molecular weight cut-off of 300000, 150000 and 50000 Daltons, respective1y, have been used. The DF concentration experiments have been performed in a CARBOSEP 2S 37 ultrafiltration pilot unit ( 1.6m2 of membrane area ) and in a MICROCARBOSEP 40 bench ultrafiltration unit ( 75 cm2 of membrane area ). In order to compare the results, whole milk DF concentration experiments were also performed in the pilot unit. The DF concentration experiments were conducted at transmembrane pressures of 3, 4 and 5 bar , at a temperature of 35°C for coagulated whole milk and 55°C for whole milk. The tangential velocity was 4,0m/s for the pilot unit and 1,2 m/s for the bench unit. The major advantage in performing the DF of pre-coagulated milk, is the great improvement in the permeate flow obtained (10 times in some cases ), due to the high porosity characteristics of the concentration polarization layer formed by the coagulum on the membrane. An initial permeate flow of 60 l/h.m2 for the two used membranes ( M4 and M6 ) and protein retention coefficients of 97% for M6 membrane and 99% for M4 membrane, have been obtained in the milk DF experiments performed in the CARBOSEP 2S 37 unit, at 4 bar. When using the coagulated milk, the microfiltration M6 membrane showed the best performance, since an initial permeate flow of 300 1/h.m2 and a protein retention coefficient of 94% have been obtained. In spite being this retention coefficient lower than that obtained for milk, this value however represents, a good separation efficiency for M6 membrane Coagulated milk concentration experiments, carried out in the MICROCARBOSEP 40 bench unit, have also showed better performance for microfiltration membranes Ml4 and M45. The possibility of using microfiltration CARBOSEP membranes to perform coagulated milk DF, obtaining indusively a higher permeate flow than that obtained for ultrafiltration CARBOSEP membranes, is a consequence of the concentration polarization layer characteristics, formed dynamically over the membrane, that acts during the process as a secondary membrane with a lower porosity than the primary membrane porosity. The experiments conducted in the pilot unit with M4 membrane and in the bench unit with M6 and M8 membranes have showed, for milk, an improvement in the permeate flow, when the pressure was changed from 4 to 5 bar. For coagulated milk, however, the higher pressure has not resulted in better membrane performance. The experiments conducted in the pilot unit with coagulated milk, have showed the viability in using this process in the manufacturing of a cream cheese, like petit suisse cheese or other soft cheese, not involving acid coagulation, since the natural milk pH ( 6.6 to 6.7 ) was maintained constant throughout all the performed experiments. The influences of the concentration polarization layer characteristics and of the membrane fouling, on the membrane mass transfer and permeation capacity, have been studied / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos