Made available in DSpace on 2014-07-29T15:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Thaisa Anders Carvalho Souza.pdf: 2450969 bytes, checksum: 96a1e35514fbf17aedfa8fc3705b6ae4 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / This study aimed to verify the microbiological safety of solid waste from cassava starch (peel and bagasse), with different times of storage at room temperature with and without chemical treatment and apply peels and dried cassava bagasse in the formulation of gluten-free cake mixes substituting rice flour. The pH values ranged from 5.3 to 4.3 in fresh cassava peel, while the cassava peel sanitized between 5.6 and 4.4. The pH values ranged from 5.24 to 5.92 on fresh cassava bagasse, while in the acidified cassava bagasse these values were between 4.7 and 5.5. The time significantly influenced the pH values of all samples of peel and cassava bagasse during storage at room temperature. None of the samples of flour and cake analyzed was detected Salmonella, and counting of Bacillus cereus, Clostridium sp. and fecal coliform (45 °C). There were only counts of coliforms, yeasts and molds in peel flour and cassava bagasse flour. All instrumental parameters of color, pH and moisture of the samples of rice flour, peel flour and cassava bagasse flour, showed differences. The rice flour had become clearer, with less red and yellow color when compared to the peel flour and cassava bagasse flour. The pH differed among the three flours, being the pH of the rice flour larger than those observed in flours of peel and cassava bagasse. The moisture content of rice flour was lower than the peel flour and cassava bagasse flour. The flours of peel and cassava bagasse showed higher contents of ash, total dietary fiber, soluble and insoluble fiber and lower protein and carbohydrates, in addition to the total energy. The specific volumes of experimental cakes made with rice flour and cassava peel flour did not differ in any treatment, already in those made with cassava bagasse flour, treatments with 75% and 100% substitution of rice flour by cassava bagasse flour differed from other treatments. The crumbs of cakes tended to stain darker with increasing levels of replacement of rice flour by peel flour and cassava bagasse flour. In relation to moisture all the cakes made with experimental flours were different, except the cake without replacement and with 25% substitution of rice flour with cassava bagasse flour. The performance index also tended to increase proportionately to the increase levels of replacement of rice flour by flour of peel and cassava bagasse flour. The ash, lipids and total and insoluble dietary fibers tended to increase in the cakes with replacement of rice flour by peel flour and cassava bagasse flour, carbohydrates, protein and total energy were lower in cakes with increasing replacement of flour waste. All experimental cakes exceeded the cutoff point (score 6) for acceptance testing in sensorial analysis. Cassava peel sanitized and acidified cassava bagasse can be considered safe for use as an ingredient (flour) in the formulation of food products, especially those who suffer heat treatment. The results obtained in the formulations of the cakes were adequate, since they showed satisfactory results in relation to the physical, nutritional, microbiological safety and sensory characteristics. / Este trabalho objetivou verificar a segurança microbiológica dos resíduos sólidos de fecularia de mandioca (cascas e bagaço), com diferentes tempos de armazenamento a temperatura ambiente com e sem tratamento químico e aplicar as cascas e bagaço de mandioca desidratados na formulação de misturas de bolos sem glúten em substituição a farinha de arroz. Os valores de pH variaram entre 5,3 a 4,3 na casca de mandioca in natura, enquanto na casca de mandioca sanitizada entre 5,6 e 4,4. Os valores de pH variaram entre 5,24 a 5,92 no bagaço de mandioca in natura, enquanto no bagaço de mandioca acidificado estes valores ficaram entre 4,7 e 5,5. O tempo influenciou significativamente os valores de pH de todas as amostras de casca e de bagaço de mandioca durante o armazenamento a temperatura ambiente. Em nenhuma das amostras de farinhas e de bolos avaliadas foi detectada presença de Salmonella sp, e contagem de Bacilus cereus, Clostridium sp. e coliformes termotolerantes (45 °C). Apenas verificaram-se contagens de coliformes totais e bolores e leveduras nas farinhas de cascas e de bagaço de mandioca. Todos os parâmetros instrumentais de cor, o pH e a umidade das amostras de farinha de arroz, farinha de casca de mandioca e farinha de bagaço de mandioca, apresentaram diferenças. A farinha de arroz apresentou-se mais clara, com coloração menos avermelhada e amarelada, quando comparada às farinhas de casca e de bagaço de mandioca. O pH diferiu entre as três farinhas, sendo o pH da farinha de arroz maior que o observado nas farinhas de casca e de bagaço de mandioca. A umidade da farinha de arroz foi menor que as das farinhas de casca de mandioca e de bagaço de mandioca. As farinhas de casca e de bagaço de mandioca apresentaram teores superiores de cinzas, fibras alimentares total, solúvel e insolúvel e inferiores de proteínas e carboidratos, além do valor energético total. Os volumes específicos dos bolos experimentais formulados com farinha de arroz e farinha de casca de mandioca não diferiram em nenhum dos tratamentos, já nos formulados com farinha de bagaço de mandioca, os tratamentos com 75% e 100% de substituição da farinha de arroz pela farinha de bagaço de mandioca diferiram dos demais tratamentos. Os miolos dos bolos apresentaram tendência à coloração mais escura, com o aumento dos níveis de substituição da farinha de arroz pela farinha de casca e de bagaço de mandioca. Em relação à umidade todos os bolos experimentais formulados com as farinhas apresentaram diferença, exceto o bolo sem substituição e com 25% de substituição de farinha de arroz por farinha de bagaço de mandioca. O índice de rendimento também apresentou tendência a aumentar proporcionalmente ao aumento dos níveis de substituição de farinha de arroz por farinha de casca e de bagaço de mandioca. As cinzas, os lipídeos e as fibras alimentares total e insolúvel apresentaram tendência de aumentar nos bolos com substituição de farinha de arroz pela farinha de casca e de bagaço de mandioca, já os carboidratos, proteínas e o valor energético total apresentaram valores inferiores nos bolos com o aumento da substituição das farinhas dos resíduos. Todos os bolos experimentais superaram o ponto de corte (escore 6) para o teste de aceitação na análise sensorial. A casca de mandioca sanitizada e o bagaço de mandioca acidificado podem ser considerados seguros para utilização como ingrediente (farinha) em formulações de produtos alimentícios, principalmente aqueles que sofrerão tratamento térmico. Os resultados obtidos nas formulações dos bolos foram adequados, uma vez que estes apresentaram resultados satisfatórios em relação às características físicas, valor nutricional, segurança microbiológica e características sensoriais.

Com o objetivo de avaliar a substituição da FDN do bagaço de cana-de-açúcar in natura (BIN) pela FDN da casca de soja (CS) em dietas com alta proporção de concentrado para cordeiros confinados, foram realizados três experimentos: desempenho animal (Experimento I), digestibilidade dos nutrientes no trato digestivo total (Experimento II) e comportamento ingestivo (Experimento III). O Experimento I consistiu de um arranjo fatorial, onde foram utilizados 60 cordeiros da raça Santa Inês (peso vivo de 16,4 ± 0,3 kg e idade de 67 ± 2 ) dias em um delineamento experimental de blocos casualizados com 5 tratamentos e seis repetições. Os tratamentos utilizados foram: 100C (100% de concentrado), BIN14 (95% de concentrado e 5% de BIN), BIN18 (90% de concentrado e 10% de BIN), CS14 (92% de concentrado e 8% de CS) e CS18 (88% de concentrado e 12% de CS). As dietas foram formuladas para serem isoprotéicas e os teores de BIN e CS ajustados para que os valores de FDN fossem os mesmos entre as dietas BIN14 e CS14 (14%) e entre as dietas BIN18 e CS18 (18%). As dietas contendo CS proporcionaram maior (P=0,07) ganho de peso diário do que as dietas contendo BIN e os cordeiros alimentados com a dieta 100C apresentaram menor (P=0,09) consumo de matéria seca por peso metabóico do que os alimentados com as dietas que continham alguma fonte de fibra (BIN ou CS). Não foi observada diferença (P>0,10) na conversão alimentar. Observou-se uma interação (P<0,07) (Teor x Fonte) para o rendimento de carcaça quente e fria, onde as dietas com 14% FDN apresentaram desempenhos semelhantes, porém, a CS foi superior ao BIN nas dietas contendo 18% FDN. No Experimento II, foram utilizados cinco borregos da raça Santa Inês (35,6 kg PV e com idade de 5,5 meses) em um delineamento em quadrado latino 5 x 5. Os tratamentos utilizados foram os mesmos do Experimento I. As dietas que continham alguma das fontes de fibra promoveram maiores (P<0,05) consumos de matéria seca (MS), matéria orgânica (MO) e da FDN que a dieta 100C. Além disso, foi observado efeito das fontes de fibra sobre o consumo de FDN (P<0,025) e na digestibilidade dos nutrientes (P<0,001), onde a CS promoveu maior digestibilidade da MS, MO e da FDN que o BIN. No Experimento III, foram utilizados os mesmos animais e o mesmo delineamento experimental do Experimento I. As dietas contendo alguma das fontes de fibra promoveram maiores (P<0,05) tempos de ingestão, ruminação e mastigação (minutos/dia e minutos/g de FDN) que a dieta 100C. Ao se comparar as fontes de FDN, verificou-se que o BIN proporcionou maior (P<0,0001) atividade de ruminação que a CS (minutos/dia e minutos/g de FDN). Os teores de FDN interagiram com as fontes nos tempos despendidos para ingestão (P<0,002) e na atividade de mastigação (P<0,03) em minutos/dia e minutos/g de FDN, sendo que o BIN apresentou maiores resultados que a CS em ambos os teores (14 ou 18% FDN). A CS proporcionou melhores ganhos de peso e digestibilidade aparente dos nutrientes do que o BIN, apesar dos resultados indicarem que a FDN da CS possui apenas 14% da efetividade física do BIN. Entretanto, o BIN estimulou a ruminação e mastigação de cordeiros recebendo dietas com alta proporção de concentrado. / Three trials were conduced to evaluate the replacement of sugar cane bagasse (SB) by soybean hulls (SH) as NDF source on lambs fed a high grain feedlot diet. A performance trial (Trial I) with 60 Santa Ines ram lambs (16.4 kg BW and 67 days old), was conduced on a factorial arrangement, in a complete randomized block design, with 5 treatments and six replications. The treatments were: 100C (all concentrate diet), SB14 (95% concentrate and 5% SB), SB18 (90% concentrate and 10% SB), SH14 (92% concentrate and 8% SH) and SH18 (88% concentrate and 12% SH). Diets were isoproteic, and the levels of NDF were adjusted to be 14% (SB14 and SH14) or 18% (SB18 and SH18) for both NDF sources. Animals on SH diets had higher ADG (P=0.07) than animals on SB. 100C diet decreased (P=0.09) dry matter intake (PV 0.75 ) compared to diets containing fiber sources (SB or SH). There was no difference (P>0.10) on feed conversion. An interaction (P<0.07) among NDF source and level was observed for the hot and cold carcasses yields. SH at 18% NDF had higher carcasses yields than SB at the same NDF level. On digestibilty trial (Trial II), five Santa Ines ram lambs (35.6 kg BW and 172 days old), were used in a 5 x 5 Latin square design. Experimental treatments were the same as those used on Trial I. Diets with fiber sources (SH or SB) increased (P<0.05) dry matter (DM), organic matter (OM) and NDF intakes compared to 100C diet. NDF intake (P<0.025) and nutrient digestibilities (P<0.001) were affected by fiber sources, with improved DM, OM and NDF digestibilities for SH treatments compared to SB. During the Trial I a behavioral evaluation (Trial III) was performed. Diets containing fiber sources had an increased (P<0.05) eating, ruminating and chewing times (minutes/day and minutes/g NDF) compared to 100C diet. SB increased (P<0.0001) the rumination activity in relation to SH (minutes/day and minutes/g NDF). There were interactions of NDF levels and sources for time spent feeding (P<0.002) and chewing activities (P<0.03) (minutes/day and minutes/g NDF), where higher for SB in both NDF levels (14 or 18%). SH resulted in higher weight gain and nutrient digestibilities than SB, although, the results indicate that NDF from SH has only 14% of physical effectiveness of SB. However, SB improved rumination and chewing activities when lambs were fed high grain diets.

La tierra es uno de los materiales de construcción más antiguos que ha sido utilizado de diferentes maneras para proporcionar construcciones sociales, económicas y ambientales. La realidad en nuestro país no es ajena y se refleja en la cantidad de viviendas de tierra en las zonas rurales de la costa y sierra. No obstante, al evaluar su comportamiento frente a los fenómenos climáticos se ha constatado que estas viviendas han sufrido grandes estragos al estar expuestas a intensas lluvias, perdiendo su capacidad portante. Este escenario es una oportunidad para que nuevas investigaciones desarrollen técnicas alternativas con tierra. Entre ellas, la presente investigación aborda a los bloques de tierra comprimida (BTC), una versión moderna del adobe, estabilizados químicamente con cemento y fibras de bagazo de caña de azúcar. Para validar y comparar su comportamiento, se fabricaron los BTC y fueron sometidos a pruebas físicas y mecánicas en estado seco y saturado, además de ser evaluadas económicamente. La dosis de 4% de cemento y 0.75% de fibra de bagazo de caña tuvo el mejor desempeño de resistencia a la compresión y flexión en estado seco (2.31 y 0.66 Mpa respectivamente) como también en estado saturado (1.65 y 0.41 Mpa respectivamente), además de tener daños leves y una menor absorción de agua en las pruebas físicas. Por otro lado, se descubrió que al aumentar la cantidad de fibra a 1% en la mezcla suelo-cemento el comportamiento mecánico del BTC se mantenía estable y en algunos casos tiende a disminuir su resistencia, es decir que el porcentaje de fibra más óptimo en términos mecánicos y físicos para el BTC es de 0.75%. / Earth is one of the oldest building materials that has been used in different ways to provide social, economic and environmental constructions. The reality in our country is no different and is reflected in the number of earthen houses in the rural areas of the coast and highlands. However, when evaluating their behavior in the face of climatic phenomena, it has been found that these dwellings have suffered great damage when exposed to heavy rains, losing their load-bearing capacity. This scenario is an opportunity for new research to develop alternative earth techniques. Among them, the present research addresses compressed earth blocks (CEB), a modern version of adobe, chemically stabilized with cement and sugar cane bagasse fibers. To validate and compare their performance, BTCs were manufactured and subjected to physical and mechanical tests in dry and saturated states, as well as being economically evaluated. The dose of 4% cement and 0.75% bagasse fiber had the best compressive and flexural strength performance in dry state (2.31 and 0.66 Mpa respectively) as well as in saturated state (1.65 and 0.41 Mpa respectively), in addition to having slight damage and lower water absorption in the physical tests. On the other hand, it was found that by increasing the amount of fiber to 1% in the soil-cement mixture, the mechanical behavior of BTC remained stable and in some cases tended to decrease its strength, i.e. the most optimal percentage of fiber in mechanical and physical terms for BTC is 0.75%. / Tesis

Agricultural activities produce a large quantity of waste each year in the Mekong Delta. For example, appropriately 26.86 million tons of rice straw, 5.37 million tons of rice husks, 1.33 million tons of bagasse and 0.59 million tons of corn straw were produced in 2016. Despite such a huge quantity of agricultural waste, the waste has been rarely used effectively. Around 54.1 - 98.0% of rice straw is normally burnt on the field; only 20 - 50% of rice husk is used for pellet or energy purposes; a few sugar-cane factories apply bagasse feeding to steam cookers, and a small quantity of corn straw is used as livestock feeding. If this biomass source is used for electricity generation, in theory, for the period of 2006 - 2020, it is estimated that this source can potentially generate 1203 million MWh/year from rice straw, 236 million MWh/year from rice husk, 45 million MWh/year from bagasse, and 40 million MWh/year from corn straw. Electricity generation of biomass source will not only solve the problem of environmental pollution caused by agricultural waste but also meet increasing energy demands for socio-economic development in this region. / Hàng năm lượng chất thải phát sinh từ một số loại hình canh tác nông nghiệp chính ở ĐBSCL rất lớn. Chỉ tính riêng năm 2016 ghi nhận thải ra khoảng 26,86 triệu tấn rơm rạ; 5,37 triệu tấn vỏ trấu; 1,33 triệu tấn bã mía và 0,59 triệu tấn thân cây bắp. Lượng chất thải phát sinh lớn nhưng các biện pháp sử dụng những nguồn sinh khối này chưa đa dạng, rơm rạ phần lớn được người dân đốt trực tiếp ngay trên đồng ruộng chiếm 54,1 - 98,0% lượng rơm rạ thải ra; chỉ có khoảng 20 - 50% lượng vỏ trấu được sử dụng; bã mía chỉ được một số nhà máy sử dụng để đốt cho lò hơi; một lượng nhỏ thân cây bắp được người dân sử dụng cho chăn nuôi. Nếu có thể tận dụng các nguồn sinh khối này để sản xuất điện thì tiềm năng lý thuyết ước tính từ năm 2005 đến 2020 của rơm rạ là 1203 triệu MWh/năm; vỏ trấu là 236 triệu MWh/năm; bã mía là 45 triệu MWh/năm; và thân cây bắp là 40 triệu MWh/năm. Sản xuất điện từ các nguồn sinh khối này không chỉ giải quyết lượng phế phẩm nông nghiệp phát sinh, giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn có thể tạo ra nguồn điện cung cấp cho nhu cầu phát triển của vùng.

Tesis por compendio / [ES] El mercado de bebidas vegetales está experimentando un crecimiento constante debido a la creciente demanda de productos de origen vegetal. Dentro de este mercado, la bebida de almendra, perteneciente al grupo de las oleaginosas, destaca por su alto contenido en nutrientes, compuestos fenólicos y sus propiedades antioxidantes. Por otra parte, la generación masiva de residuos y subproductos por parte de la industria alimentaria representa uno de los mayores desafíos a nivel global. De acuerdo con la Comisión Europea, aproximadamente se desperdicia un 13% de la producción alimentaria mundial, equivalente a 366 millones de toneladas dentro de la Unión Europea. La industria alimentaria ha estado trabajando en la implementación de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) adoptados por las Naciones Unidas en 2015, con especial atención en el ODS 12, que promueve la producción responsable y sostenible. Este objetivo busca prevenir el desperdicio de alimentos, revalorizar residuos y promover la economía circular como parte de la Agenda 2030. En este contexto, el objetivo general de la presente tesis fue estudiar las posibilidades de revalorización del subproducto resultante del proceso de obtención de la bebida vegetal de almendra. Determinar las propiedades fisicoquímicas, tecnológicas y funcionales de la materia prima. Evaluar el efecto de la deshidratación (secado con aire caliente y liofilización) sobre las propiedades fisicoquímicas, el contenido de componentes bioactivos, su bioaccesibilidad y su influencia sobre la microbiota. Finalmente, se consideró la posibilidad de obtener un producto deshidratado con probióticos. La consecución de este objetivo se abordó desde tres enfoques que se presentan en tres capítulos en los que se ha estructurado el apartado de resultados. En el primer capítulo se evaluó el impacto del secado por aire caliente a 60 °C y 70 °C y de la liofilización, sobre las propiedades tecno-funcionales del bagazo de almendra. Se analizaron las curvas de secado y las isotermas de sorción. Luego, se evaluó el efecto del almacenamiento a temperatura ambiente y en condiciones aceleradas de los polvos obtenidos por ambos métodos de secado; durante 6 meses, se monitoreó el crecimiento microbiológico, la acidez, el índice de peróxidos, la capacidad antioxidante y el contenido de polifenoles. Finalmente, se evaluó la idoneidad del polvo de bagazo de almendra como sustituto en la elaboración de productos de panadería, concretamente galletas. Tanto el secado por aire caliente como la liofilización resultaron ser operaciones adecuadas para estabilizar el bagazo de almendra. Ambos métodos de secado, combinados con un triturado adecuado, proporcionaron polvos con propiedades favorables para su uso en la industria alimentaria. En relación con la actividad antirradical, no se presentaron diferencias significativas entre las muestras deshidratadas, si bien el contenido en fenoles totales fue mayor en las muestras liofilizadas. En cuanto al almacenamiento durante 6 meses, al finalizar dicho periodo se observó un aumento en la capacidad antirradical, así como en el contenido de fenoles totales, especialmente notable en las muestras secadas por aire caliente y sometidas a almacenamiento acelerado. Los valores de acidez e índice de peróxido aumentaron considerablemente durante el almacenamiento acelerado, posiblemente debido a la descomposición de los ácidos grasos. Finalmente, se evaluó la idoneidad del polvo de bagazo de almendra como ingrediente sustitutivo en la elaboración de productos de panadería. Los resultados mostraron la idoneidad del subproducto para ser utilizado como sustituto de la harina de trigo en la elaboración de galletas ya que proporcionó un producto de textura adecuada con mayor contenido en fibra y componentes con capacidad antirradical. / [CA] El mercat de begudes vegetals està experimentant un creixement constant a causa de la demanda creixent de productes d'origen vegetal. Dins aquest mercat, la beguda d'ametlla, pertanyent al grup de les oleaginoses, destaca pel seu alt contingut en nutrients, compostos fenòlics i propietats antioxidants. D'altra banda, la generació massiva de residus i subproductes per part de la indústria alimentària representa un dels desafiaments més grans a nivell global. D'acord amb la Comissió Europea, aproximadament es desaprofita un 13% de la producció alimentària mundial, equivalent a 366 milions de tones dins de la Unió Europea. La indústria alimentària ha estat treballant en la implementació dels Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS) adoptats per les Nacions Unides el 2015, amb especial atenció a l'ODS 12, que promou la producció responsable i sostenible. Aquest objectiu cerca prevenir el malbaratament d'aliments, revalorar residus i promoure l'economia circular com a part de l'Agenda 2030. En aquest context, l'objectiu general de la present tesi va ser estudiar les possibilitats de revaloració del subproducte resultant del procés d'obtenció de la beguda vegetal d'ametlla. Determinar les propietats fisicoquímiques, tecnològiques i funcionals de la matèria primera. Avaluar l'efecte de la deshidratació (assecat amb aire calent i liofilització) sobre les propietats fisicoquímiques, el contingut de components bioactius, la bioaccessibilitat i la influència sobre la microbiota. Finalment, es va considerar la possibilitat d'obtenir un producte deshidratat amb probiòtics. La consecució d'aquest objectiu es va abordar des de tres enfocaments que es presenten en tres capítols en el que s'ha estructurat l'apartat de resultats. En el primer capítol es va avaluar l'impacte de l'assecat per aire calent a 60 °C i 70 °C, i de la liofilització, sobre les propietats tecno-funcionals del bagàs d'ametlla. Es van analitzar les corbes d'assecat i les isotermes de sorció. Després, es va avaluar l'efecte de l'emmagatzematge a temperatura ambient i en condicions accelerades de les pols obtingudes pels dos mètodes d'assecat; durant 6 mesos, es va monitoritzar el creixement microbiològic, l'acidesa, l'índex de peròxids, la capacitat antioxidant i el contingut de polifenols. Finalment, es va avaluar la idoneïtat de la pols de bagàs d'ametlla com a substitut en l'elaboració de productes enfornats, concretament galetes. Tant l'assecat per aire calent com la liofilització van resultar ser operacions adequades per estabilitzar el bagàs d'ametlla. Ambdós mètodes d'assecat, combinats amb un triturat adequat, van proporcionar pols amb propietats favorables per al seu ús a la indústria alimentària. En relació amb l'activitat antirradical, no es van presentar diferències significatives entre les mostres deshidratades, si bé el contingut en fenols totals va ser més gran en les mostres liofilitzades. En relació amb l'emmagatzematge durant 6 mesos, en finalitzar aquest període es va observar un augment en la capacitat antirradical, així com en el contingut de fenols totals, especialment notable a les mostres assecades per aire calent i sotmeses a emmagatzematge accelerat. Els valors d'acidesa i índex de peròxid van augmentar considerablement durant l'emmagatzematge accelerat, possiblement degut a la descomposició dels àcids grassos. Finalment, es va avaluar la idoneïtat de la pols de bagàs d'ametlla com a ingredient substitutiu en l'elaboració de productes enfornats. Els resultats van mostrar la idoneïtat del subproducte per ser utilitzat com a substitut de la farina de blat en l'elaboració de galetes ja que va proporcionar un producte de textura adequada amb més contingut en fibra i components amb capacitat antirradical. / [EN] The vegetable beverage market is experiencing steady growth due to the increasing demand for products of vegetable origin. Within this market, the almond beverage, which belongs to the oilseed group, stands out for its high content of nutrients, phenolic compounds and antioxidant properties. On the other hand, the massive generation of waste and by-products by the food industry represents one of the major global challenges. According to the European Commission, approximately 13% of the world's food production is wasted, equivalent to 366 million tonnes within the European Union. The food industry has been working on the implementation of the Sustainable Development Goals (SDGs) adopted by the United Nations in 2015, with a particular focus on SDG 12, which promotes responsible and sustainable production. This goal aims to prevent food waste, revalue waste and promote the circular economy as part of the 2030 Agenda. In this context, the general objective of this thesis was to study the possibilities of revaluing the by-product resulting from the process of obtaining almond plant-based beverage. To determine the physicochemical, technological and functional properties of the raw material. Evaluate the effect of dehydration (hot air drying and freeze-drying) on the physicochemical properties, the content of bioactive components, their bioaccessibility and their influence on the microbiota. Finally, the possibility of obtaining a dehydrated product with probiotics was considered. The achievement of this objective was approached through three perspectives presented in three chapters, structuring the results section accordingly. In the first chapter, the impact of hot air drying at 60 °C and 70 °C and freeze-drying on the techno-functional properties of almond bagasse was evaluated. Drying curves and sorption isotherms were analysed. Then, the effect of storage at room temperature and under accelerated conditions of the obtained powders by both drying methods was evaluated; over a period of 6 months, microbiological growth, acidity, peroxide index, antioxidant capacity, and polyphenol content were monitored. Finally, the suitability of almond bagasse powder as a substitute in the production of bakery products, specifically biscuits, was assessed. Both hot air drying and freeze drying proved to be suitable operations to stabilise almond bagasse. Both drying methods, combined with appropriate grinding, provided powders with favourable properties for use in the food industry. Regarding the antiradical activity, there were no significant differences between the dehydrated samples, although the total phenol content was higher in the freeze-dried samples. After a 6-month storage period, an increase in antiradical capacity and total phenolic content was observed, particularly noticeable in the samples dried by hot air and subjected to accelerated storage. Acidity and peroxide index values increased considerably during accelerated storage, possibly due to the decomposition of fatty acids. Finally, the suitability of almond bagasse powder as a substitute ingredient in the production of bakery products was evaluated. The results indicated its suitability as a substitute for wheat flour in the production of biscuits, providing a product with appropriate texture, increased fibre content, and components with antiradical capacity. / Duarte Serna, S. (2024). Caracterización fisicoquímica, tecnológica y funcional del residuo procedente de la obtención de la bebida vegetal de almendra. Estrategias de valorización [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/204146 / Compendio

Em face ao bom desempenho da agricultura brasileira, cresce tamb&eacute;m a responsabilidade por uma produ&ccedil;&atilde;o sustent&aacute;vel. Particularmente, o sistema produtivo da cana-de-a&ccedil;&uacute;car vem se adaptando a uma produ&ccedil;&atilde;o sem queima, e busca formas alternativas de manejo dos res&iacute;duos da produ&ccedil;&atilde;o que sejam sustent&aacute;veis tanto economicamente, quanto ambientalmente. Neste trabalho apresentamos resultados dos tratamentos de solo agricultur&aacute;vel com res&iacute;duos de i) cinzas de baga&ccedil;o de cana aplicado em cobertura e ii) torta de filtro na entrelinha da cultura, em diferentes doses. Avaliamos o impacto desses tratamentos no conte&uacute;do de carbono e na mat&eacute;ria org&acirc;nica do solo. Para determinar se os tratamentos podem ser considerados sequestradores de carbono e ambientalmente sustent&aacute;veis nos detemos na preserva&ccedil;&atilde;o seletiva como mecanismo de reten&ccedil;&atilde;o da mat&eacute;ria org&acirc;nica do solo, a qual leva a acumula&ccedil;&atilde;o de componentes org&acirc;nicos qu&iacute;micos mais recalcitrantes. Utilizamos as t&eacute;cnicas espectrosc&oacute;picas de fluoresc&ecirc;ncia de luz UV-Vis&iacute;vel, espectroscopia de fluoresc&ecirc;ncia matriz excita&ccedil;&atilde;o-emiss&atilde;o para avaliar a fra&ccedil;&atilde;o de &aacute;cido h&uacute;mico do solo e o aumento da recalcitr&acirc;ncia qu&iacute;mica, a fluoresc&ecirc;ncia induzida por laser (FIL) para observar a mat&eacute;ria org&acirc;nica como um todo e a espectroscopia de emiss&atilde;o &oacute;tica com plasma induzido por laser (LIBS) utilizada como uma nova ferramenta para avaliar o conte&uacute;do de carbono do solo. No tratamento de solo com adi&ccedil;&atilde;o de cinza de baga&ccedil;o de cana tivemos potencial de estoque de carbono na dose 40 t/ha. Quanto a torta de filtro, o carbono total do solo aumenta menos significativamente que na cinza, mas n&atilde;o houve potencial de estoque de carbono. Na fra&ccedil;&atilde;o &aacute;cido h&uacute;mico n&atilde;o observamos modifica&ccedil;&atilde;o do grau de humifica&ccedil;&atilde;o do solo com os tratamentos, mesmo a torta sendo um produto rico em mat&eacute;ria org&acirc;nica, por&eacute;m houve um aumento de grupos carbon&iacute;licos, que est&atilde;o associados ao aumento das intera&ccedil;&otilde;es intermoleculares favorecendo por exemplo a complexa&ccedil;&atilde;o do &aacute;cido h&uacute;mico com metais. Nossos resultados de fluoresc&ecirc;ncia induzida por laser apontam que a cinza possivelmente ofereceu melhora nas condi&ccedil;&otilde;es de crescimento da cultura havendo aumento de grupos alif&aacute;ticos na MOS. Conclu&iacute;mos portanto, que n&atilde;o houve impacto negativo para o estoque de carbono no solo e qualidade da mat&eacute;ria sob tratamento de adi&ccedil;&atilde;o de cinza de baga&ccedil;o de cana e torta de filtro. / Given the good performance of Brazilian agriculture, grows the responsibility for sustainable production. Particularly, the sugarcane production system has been adapting to a production without burning, and seeks alternative forms of waste management in production that are both economically and environmentally sustainable. We present results of arable soil treatments with i) sugarcane bagasse ash applied in coverage soil and ii) filter cake applied between the lines of culture in different doses. We assess the impact of these treatments on the content and quality of soil organic matter and carbon sequestration capacity. To determine if treatments can be considered environmentally sustainable and carbon sequestration we embrace the selective preservation as a retention mechanism of soil organic matter, which leads to accumulation of chemical organic compounds recalcitrant. We use bidimensional fluorescence UV-Visible spectroscopy and fluorescence excitation-emission matrix to assess the fraction of soil humic acid, the laser-induced fluorescence spectroscopy (LIF) for observing the whole organic matter and laser breakdown induced spectroscopy (LIBS) used as a new tool to assess the soil carbon content. The soil treatment with sugarcane bagasse ash had increased carbon stock in dose 40 t / ha. In humic acid fraction did not observe any change in the degree of humification treatment with AML, but there was an increase of carbonyl groups, which are associated with increased intermolecular interactions and enhancing the complexation of metals with humic acid. Our results suggest a possible improvement in crop growth conditions with an increase of aliphatic groups in MOS. The filter cake is no carbon content recorded, also did not observe any impact on soil organic matter with the incorporation of filter cake although this is a product rich in organic matter. In this context, we conclude that there was no negative impact on the carbon stock and quality of soil organic matter under treatment addition of sugarcane bagasse ash and filter cake.

O aumento do consumo da madeira e de seus produtos, como os painéis de madeira, estimula o desenvolvimento de tecnologia de produtos que utilizam os insumos caracterizados como resíduos. Neste aspecto, o país reúne vantagens competitivas, pela extensa área de plantações de eucalipto de alta produtividade, detém a primeira posição na produção de cana-de-açúcar e possui um parque industrial com avançada tecnologia de produção de painéis de fibras e de partículas. Com este contexto, o presente trabalho teve como principal objetivo a confecção e a caracterização tecnológica de painéis de fibras de madeira de eucalipto, Eucalyptus grandis e de partículas do bagaço do colmo de cana-de-açúcar, Saccharum sp. Os ensaios laboratoriais compreenderam, inicialmente, a caracterização macroscópica das matérias primas e suas misturas, bem como classificação granulométrica do bagaço de cana-de-açúcar. Em seguida, foram estabelecidas 2 etapas referentes ao processo de confecção dos painéis, denominadas etapa A (0-100% de bagaço de cana-de-açúcar, com variações de 25%; 14% de resina UF) e etapa B (0-25% de bagaço de cana-de-açúcar, com variações de 5%; 13 e 16% de resina UF). A caracterização tecnológica dos painéis compreendeu a análise da sua morfologia (microscopia MEV, microtomografia de raios X/microCT), densitometria de raios X, propriedades físicas (densidade, inchamento, absorção e umidade), mecânicas (MOR, MOE, resistências à trações perpendicular e superficial, arrancamento de parafuso); análises óticas por deflectometria, química (espectroscopia NIR, teor de formol livre e sílica) e durabilidade natural (bioensaios de fungos xilófagos e cupins). Os resultados da avaliação morfológica indicaram diferenças da estrutura anatômica das matérias primas e de granulometria das partículas de bagaço de cana-de-açúcar. A avaliação morfológica dos painéis evidenciou, através da microCT, a homogeneidade da matriz fibrosa, cuja composição anatômica foi diferenciada através do MEV. Na caracterização das propriedades físico-mecânicas, os perfis de densidade aparente dos painéis, típicos de painéis de fibras, indicaram a influência da matéria prima e sua mistura. Ainda, verificou-se uma redução das propriedades mecânicas, notadamente MOR, MOE e resistência á tração perpendicular, dos painéis confeccionados com mais de 50% de partículas do bagaço de cana-de-açúcar; quanto à resina, 16% resultou em melhor desempenho tecnológico em relação à 13%. Os valores de MOE dos painéis foram similares aos obtidos pela aplicação da técnica ótica de deflectometria. O aumento percentual de partículas do bagaço de cana-de-açúcar nos painéis resultou em redução do teor de formol livre e no aumento do teor de sílica. A aplicação da metodologia NIR permitiu a diferenciação das fibras da madeira de eucalipto e das partículas de bagaço de cana-de-açúcar e seus percentuais praticados. Nos bioensaios os painéis (etapa B) não apresentaram diferenças significativas quanto à resistência ao ataque de fungos e cupins. Os resultados permitem concluir que os painéis de fibras de eucalipto e partículas de bagaço de cana-de-açúcar, como matéria prima alternativa e em percentuais entre 5-25%, apresentaram propriedades tecnológicas que atendem às normas, indicando o potencial da utilização desta biomassa para produtos de maior valor agregado. / The increased consumption of wood and its products, such as wood panels, stimulates the development of technology for products that use inputs characterized as waste. In this respect, Brazil has competitive advantages regarding the large area of high-yield eucalyptus crops; Brazil is the worlds major sugarcane producer and has an industrial sector with advanced technology for fiberboards and particleboards production. Therefore, this study aimed to develop the manufacture and technological characterization of wood fibers from eucalyptus, Eucalyptus grandis, and stalk particles of sugarcane bagasse, Saccharum sp. Laboratory analyses included, initially, the macroscopic characterization of raw materials and their mixtures as well as sorting granules of crushed sugarcane bagasse. Then, two steps were established for the panel-making process, called phase A (0-100% of sugarcane bagasse, with variations of 25%, 14% UF resin) and phase B (0 - 25% of sugarcane bagasse, with variations of 5%, 13 and 16% UF resin). The technological characterization of the panels comprised the morphology analysis (SEM microscopy, X-ray microtomography / microCT), X-ray densitometry, physical properties (density, swelling in thickness, absorption and moisture content), mechanical (MOR, MOE, internal bond, surface resistance and axial withdrawal of screw); optical analysis by deflectometry, chemical (NIR spectroscopy, free formaldehyde content of sand content) and natural durability (bioassays of fungi and termites). The results indicated morphological differences of anatomical structure of raw materials and particle size of sugarcane bagasse. The morphological evaluation of the panels showed, through the microCT, the homogeneity of the fibrous matrix, whose anatomical composition was different through SEM. In the characterization of physical-mechanical properties, the density profiles of the panels, typical of fiberboards, indicated the influence of raw materials and their mixture. Still, there was a reduction of mechanical properties, notably MOR, MOE and internal bond to the panels made with more than 50% of sugarcane bagasse particles; regarding the resin, 16% resulted in better technological performance compared to 13%. The MOE values of the panels were similar to those obtained by applying the deflectometry technique. The percentage of sugarcane bagasse particles in the panels resulted in reduction of the level of free formaldehyde and increase of the sand content. The use of the NIR methodology allowed the differentiation of eucalyptus wood fibers and particles of sugarcane and their percentage applied. In bioassays, the panels (step B) showed no significant differences in resistance to fungi and termites. The results indicate that the panels of eucalyptus fibers and particles of sugarcane bagasse, as an alternative raw material and at percentages between 5-25% showed technological properties that meet the standards, indicating the potential use of this biomass for products with higher value added.

Em face ao bom desempenho da agricultura brasileira, cresce tamb&eacute;m a responsabilidade por uma produ&ccedil;&atilde;o sustent&aacute;vel. Particularmente, o sistema produtivo da cana-de-a&ccedil;&uacute;car vem se adaptando a uma produ&ccedil;&atilde;o sem queima, e busca formas alternativas de manejo dos res&iacute;duos da produ&ccedil;&atilde;o que sejam sustent&aacute;veis tanto economicamente, quanto ambientalmente. Neste trabalho apresentamos resultados dos tratamentos de solo agricultur&aacute;vel com res&iacute;duos de i) cinzas de baga&ccedil;o de cana aplicado em cobertura e ii) torta de filtro na entrelinha da cultura, em diferentes doses. Avaliamos o impacto desses tratamentos no conte&uacute;do de carbono e na mat&eacute;ria org&acirc;nica do solo. Para determinar se os tratamentos podem ser considerados sequestradores de carbono e ambientalmente sustent&aacute;veis nos detemos na preserva&ccedil;&atilde;o seletiva como mecanismo de reten&ccedil;&atilde;o da mat&eacute;ria org&acirc;nica do solo, a qual leva a acumula&ccedil;&atilde;o de componentes org&acirc;nicos qu&iacute;micos mais recalcitrantes. Utilizamos as t&eacute;cnicas espectrosc&oacute;picas de fluoresc&ecirc;ncia de luz UV-Vis&iacute;vel, espectroscopia de fluoresc&ecirc;ncia matriz excita&ccedil;&atilde;o-emiss&atilde;o para avaliar a fra&ccedil;&atilde;o de &aacute;cido h&uacute;mico do solo e o aumento da recalcitr&acirc;ncia qu&iacute;mica, a fluoresc&ecirc;ncia induzida por laser (FIL) para observar a mat&eacute;ria org&acirc;nica como um todo e a espectroscopia de emiss&atilde;o &oacute;tica com plasma induzido por laser (LIBS) utilizada como uma nova ferramenta para avaliar o conte&uacute;do de carbono do solo. No tratamento de solo com adi&ccedil;&atilde;o de cinza de baga&ccedil;o de cana tivemos potencial de estoque de carbono na dose 40 t/ha. Quanto a torta de filtro, o carbono total do solo aumenta menos significativamente que na cinza, mas n&atilde;o houve potencial de estoque de carbono. Na fra&ccedil;&atilde;o &aacute;cido h&uacute;mico n&atilde;o observamos modifica&ccedil;&atilde;o do grau de humifica&ccedil;&atilde;o do solo com os tratamentos, mesmo a torta sendo um produto rico em mat&eacute;ria org&acirc;nica, por&eacute;m houve um aumento de grupos carbon&iacute;licos, que est&atilde;o associados ao aumento das intera&ccedil;&otilde;es intermoleculares favorecendo por exemplo a complexa&ccedil;&atilde;o do &aacute;cido h&uacute;mico com metais. Nossos resultados de fluoresc&ecirc;ncia induzida por laser apontam que a cinza possivelmente ofereceu melhora nas condi&ccedil;&otilde;es de crescimento da cultura havendo aumento de grupos alif&aacute;ticos na MOS. Conclu&iacute;mos portanto, que n&atilde;o houve impacto negativo para o estoque de carbono no solo e qualidade da mat&eacute;ria sob tratamento de adi&ccedil;&atilde;o de cinza de baga&ccedil;o de cana e torta de filtro. / Given the good performance of Brazilian agriculture, grows the responsibility for sustainable production. Particularly, the sugarcane production system has been adapting to a production without burning, and seeks alternative forms of waste management in production that are both economically and environmentally sustainable. We present results of arable soil treatments with i) sugarcane bagasse ash applied in coverage soil and ii) filter cake applied between the lines of culture in different doses. We assess the impact of these treatments on the content and quality of soil organic matter and carbon sequestration capacity. To determine if treatments can be considered environmentally sustainable and carbon sequestration we embrace the selective preservation as a retention mechanism of soil organic matter, which leads to accumulation of chemical organic compounds recalcitrant. We use bidimensional fluorescence UV-Visible spectroscopy and fluorescence excitation-emission matrix to assess the fraction of soil humic acid, the laser-induced fluorescence spectroscopy (LIF) for observing the whole organic matter and laser breakdown induced spectroscopy (LIBS) used as a new tool to assess the soil carbon content. The soil treatment with sugarcane bagasse ash had increased carbon stock in dose 40 t / ha. In humic acid fraction did not observe any change in the degree of humification treatment with AML, but there was an increase of carbonyl groups, which are associated with increased intermolecular interactions and enhancing the complexation of metals with humic acid. Our results suggest a possible improvement in crop growth conditions with an increase of aliphatic groups in MOS. The filter cake is no carbon content recorded, also did not observe any impact on soil organic matter with the incorporation of filter cake although this is a product rich in organic matter. In this context, we conclude that there was no negative impact on the carbon stock and quality of soil organic matter under treatment addition of sugarcane bagasse ash and filter cake.

O aumento do consumo da madeira e de seus produtos, como os painéis de madeira, estimula o desenvolvimento de tecnologia de produtos que utilizam os insumos caracterizados como resíduos. Neste aspecto, o país reúne vantagens competitivas, pela extensa área de plantações de eucalipto de alta produtividade, detém a primeira posição na produção de cana-de-açúcar e possui um parque industrial com avançada tecnologia de produção de painéis de fibras e de partículas. Com este contexto, o presente trabalho teve como principal objetivo a confecção e a caracterização tecnológica de painéis de fibras de madeira de eucalipto, Eucalyptus grandis e de partículas do bagaço do colmo de cana-de-açúcar, Saccharum sp. Os ensaios laboratoriais compreenderam, inicialmente, a caracterização macroscópica das matérias primas e suas misturas, bem como classificação granulométrica do bagaço de cana-de-açúcar. Em seguida, foram estabelecidas 2 etapas referentes ao processo de confecção dos painéis, denominadas etapa A (0-100% de bagaço de cana-de-açúcar, com variações de 25%; 14% de resina UF) e etapa B (0-25% de bagaço de cana-de-açúcar, com variações de 5%; 13 e 16% de resina UF). A caracterização tecnológica dos painéis compreendeu a análise da sua morfologia (microscopia MEV, microtomografia de raios X/microCT), densitometria de raios X, propriedades físicas (densidade, inchamento, absorção e umidade), mecânicas (MOR, MOE, resistências à trações perpendicular e superficial, arrancamento de parafuso); análises óticas por deflectometria, química (espectroscopia NIR, teor de formol livre e sílica) e durabilidade natural (bioensaios de fungos xilófagos e cupins). Os resultados da avaliação morfológica indicaram diferenças da estrutura anatômica das matérias primas e de granulometria das partículas de bagaço de cana-de-açúcar. A avaliação morfológica dos painéis evidenciou, através da microCT, a homogeneidade da matriz fibrosa, cuja composição anatômica foi diferenciada através do MEV. Na caracterização das propriedades físico-mecânicas, os perfis de densidade aparente dos painéis, típicos de painéis de fibras, indicaram a influência da matéria prima e sua mistura. Ainda, verificou-se uma redução das propriedades mecânicas, notadamente MOR, MOE e resistência á tração perpendicular, dos painéis confeccionados com mais de 50% de partículas do bagaço de cana-de-açúcar; quanto à resina, 16% resultou em melhor desempenho tecnológico em relação à 13%. Os valores de MOE dos painéis foram similares aos obtidos pela aplicação da técnica ótica de deflectometria. O aumento percentual de partículas do bagaço de cana-de-açúcar nos painéis resultou em redução do teor de formol livre e no aumento do teor de sílica. A aplicação da metodologia NIR permitiu a diferenciação das fibras da madeira de eucalipto e das partículas de bagaço de cana-de-açúcar e seus percentuais praticados. Nos bioensaios os painéis (etapa B) não apresentaram diferenças significativas quanto à resistência ao ataque de fungos e cupins. Os resultados permitem concluir que os painéis de fibras de eucalipto e partículas de bagaço de cana-de-açúcar, como matéria prima alternativa e em percentuais entre 5-25%, apresentaram propriedades tecnológicas que atendem às normas, indicando o potencial da utilização desta biomassa para produtos de maior valor agregado. / The increased consumption of wood and its products, such as wood panels, stimulates the development of technology for products that use inputs characterized as waste. In this respect, Brazil has competitive advantages regarding the large area of high-yield eucalyptus crops; Brazil is the worlds major sugarcane producer and has an industrial sector with advanced technology for fiberboards and particleboards production. Therefore, this study aimed to develop the manufacture and technological characterization of wood fibers from eucalyptus, Eucalyptus grandis, and stalk particles of sugarcane bagasse, Saccharum sp. Laboratory analyses included, initially, the macroscopic characterization of raw materials and their mixtures as well as sorting granules of crushed sugarcane bagasse. Then, two steps were established for the panel-making process, called phase A (0-100% of sugarcane bagasse, with variations of 25%, 14% UF resin) and phase B (0 - 25% of sugarcane bagasse, with variations of 5%, 13 and 16% UF resin). The technological characterization of the panels comprised the morphology analysis (SEM microscopy, X-ray microtomography / microCT), X-ray densitometry, physical properties (density, swelling in thickness, absorption and moisture content), mechanical (MOR, MOE, internal bond, surface resistance and axial withdrawal of screw); optical analysis by deflectometry, chemical (NIR spectroscopy, free formaldehyde content of sand content) and natural durability (bioassays of fungi and termites). The results indicated morphological differences of anatomical structure of raw materials and particle size of sugarcane bagasse. The morphological evaluation of the panels showed, through the microCT, the homogeneity of the fibrous matrix, whose anatomical composition was different through SEM. In the characterization of physical-mechanical properties, the density profiles of the panels, typical of fiberboards, indicated the influence of raw materials and their mixture. Still, there was a reduction of mechanical properties, notably MOR, MOE and internal bond to the panels made with more than 50% of sugarcane bagasse particles; regarding the resin, 16% resulted in better technological performance compared to 13%. The MOE values of the panels were similar to those obtained by applying the deflectometry technique. The percentage of sugarcane bagasse particles in the panels resulted in reduction of the level of free formaldehyde and increase of the sand content. The use of the NIR methodology allowed the differentiation of eucalyptus wood fibers and particles of sugarcane and their percentage applied. In bioassays, the panels (step B) showed no significant differences in resistance to fungi and termites. The results indicate that the panels of eucalyptus fibers and particles of sugarcane bagasse, as an alternative raw material and at percentages between 5-25% showed technological properties that meet the standards, indicating the potential use of this biomass for products with higher value added.