Graduation date: 1942

Equipment and procedures for the rapid measurement of the water vapor permeability of polymer films and food coatings has been evaluated. The method uses an electronic sensor to measure the concentration increase in water vapor diffusing through a film into a chamber of known volume. Air of known humidity is passed over each side of the film to establish a desired equilibrium relative humidity differential prior to each test. Experimental results showed that moisture vapor transmission rates of polymer packaging films and edible coatings could be determined in a range from 0.25 to 12 hours instead of the usual 24 hour period required by existing tests. Permeance values for Teflon, high density polyethylene (HDPE), polyethylene terephtalate (PET) and three coating materials were measured at relative humidity differentials between 0 - 100% and temperatures between 5 and 30°C. Results were found to be similar to values reported in the literature using standard measurement methods. This method allows the measurement of film and coating permeance values at temperature and relative humidity values close to actual food storage conditions. / Graduation date: 1994

The aim of this research was to develop a new harvest maturity index for highly coloured stone fruit that is not affected by seasonal or climatic factors. The judgement of commercial maturity is difficult with some cultivars of stone fruit because they develop intense skin pigmentation several days before they are ripe. Studies of the changes of the physiochemical and physiological parameters associated with ripening confirmed that no single measurement is suitable for the assessment of harvest maturity in the Japanese type plum cultivars(Prunus salicina Lindl). Two distinct patterns of ripening behaviour were identified. The cool storage (0 degrees Centigrade) responses of fruit harvested at three stages of maturity were examined. Total soluble proteins were extracted and separated from fruit during maturation and ripening using 2-dimensional gel electrophoresis. At least three proteins were first detected in fruit at optimum commercial harvest maturity. Since Gulfruby, Beauty and Rubyred (Japanese type plum cultivars) accumulated similar concentrations of aminocyclopropane-1-carboxylic acid(ACC), it was suggested that the suppressed-climacteric phenotype is the result of an impaired ability of the fruit to convert this compound to ethylene / Doctor of Philosophy (PhD) (Ph.D.)

This item was digitized as part of the Million Books Project led by Carnegie Mellon University and supported by grants from the National Science Foundation (NSF). Cornell University coordinated the participation of land-grant and agricultural libraries in providing historical agricultural information for the digitization project; the University of Arizona Libraries, the College of Agriculture and Life Sciences, and the Office of Arid Lands Studies collaborated in the selection and provision of material for the digitization project.

This item was digitized as part of the Million Books Project led by Carnegie Mellon University and supported by grants from the National Science Foundation (NSF). Cornell University coordinated the participation of land-grant and agricultural libraries in providing historical agricultural information for the digitization project; the University of Arizona Libraries, the College of Agriculture and Life Sciences, and the Office of Arid Lands Studies collaborated in the selection and provision of material for the digitization project.

CAPES / A quitosana é um polímero abundante e oriundo principalmente de crustáceos a qual vem sendo amplamente estudada em vários segmentos inclusive como coberturas comestíveis de frutas. Frutas e hortaliças sofrem com a ação do clima, insetos e injurias do pós colheita; atentos a isto, pesquisadores vem estudando e desenvolvendo coberturas comestíveis que protejam a integridade dos vegetais. As coberturas de quitosana podem ser funcionalizadas com outros compostos que melhorem as suas características bem como a sua resistência pode ser aumentada com o uso de agentes reticulantes. / Chitosan is an abundant polymer and derived mainly on crustaceans which has been widely studied in various segments including as edible fruit toppings. Fruits and vegetables suffer from climate action, insects and injuries of post harvest; aware of this research has been developing and studying edible coatings that protect the integrity of the plants. The chitosan covers can be functionalized with other compounds that improve its characteristics and its strength can be increased by the use of crosslinking agents. / 5000

CAPES; Fundação Araucária / A produção de uvas no Brasil é uma atividade rentável, porém são necessários tratamentos pós-colheita, já que esta apresenta suceptibilidade à desidratação e infecções causadas por patógenos. Estes problemas podem ser evitados pelo tratamento com compostos como a curcumina, proveniente da Curcuma longa, que possui atividade antimicrobiana reconhecida, e o propionato de cálcio (CaP), amplamente usado na panificação e que pode também prevenir a maturação prematura das uvas pela reposição de íons Ca+2. Neste estudo, o efeito de revestimentos comestíveis compostos por gelatina enzimaticamente reticulada adicionados de CaP e curcumina nanoencapsulada em zeína foram caracterizados quanto as propriedades reológicas e de textura bem como seu efeito nas características de qualidade da uva Benitaka recoberta. Nanopartículas de zeína contendo curcumina foram sintetizadas por nanoprecipitação e apresentaram eficiência de encapsulação de 96,0 ± 1,5%, diâmetro médio em intensidade de 585 ± 45 nm (Espalhamento Dinâmico de Luz) e geometria esférica (Microscopia Eletrônica de Transmissão). Também foram caracterizadas por Calorimetria Diferencial de Varredura e Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) confirmando a encapsulação. A influência destas nanopartículas e do CaP nas propiedades reológicas e de textura dos hidrogéis de gelatina foi avaliada para caracterizar a solução filmogênica a ser aplicada na superfície das uvas. As propiedades reológicas mostraram que o hidrogel de gelatina apresenta baixa energia de ativação e comportamento pseudoplástico, confirmados pelos modelos matemáticos (Lei da Potência, Herschel-Bulkley, Casson e Mizraki-Berk). Também observou-se que as formulações adicionadas de agentes antifungicos tiveram seu comportamento pseudoplastico aumentado em função de aumento de temperatura confirmado pelo ajuste a Lei da Potência. Um comportamento reopético foi obtido bem como um aumento na viscosidade da mistura quando o tempo de reticulação foi aumentado. Os hidrogéis adicionados de CaP apresentaram maior força de compressão comparados aos com nanopartículas indicando que os íons Ca+2 também contribuíram para a rede de proteína formada. Finalmente, os hidrogéis controle (gelatina), contendo CaP e contendo as nanopartículas (1%p/p em relação a gelatina) foram aplicados nas uvas Benitaka como recobrimento comestível. Os parâmetros de qualidade das uvas (sólidos solúveis, cor, acidez titulável, perda de massa e Análise do Perfil de Textura, TPA) foram avaliados durante 15 dias de armazenamento a 25 ± 1°C. Não foi possível prevenir a perda de massa após 15 dias de armazenamento. Também não houve influência na acidez titulável e sólidos solúveis das uvas. A cor não foi influenciada pelo revestimento a não ser no tratamento contendo as nanopartículas sendo consequência da cor característica da zeína e da curcumina (amarelo). Um aumento na firmeza das uvas foi observado na análise de TPA das amostras recobertas. Um padrão para a mastigabilidade foi mantido para as amostras recobertas quando comparado com as amostras controle (sem recobrimento). / The grape production in Brazil is a profitable activity, but post-harvest treatment are still necessary since grapes show dehydration and infections caused by pathogens susceptibility. These problems can be avoided by treatment with compounds such as curcumin from the Curcuma longa, which has antimicrobial activity recognized, and calcium propionate (CaP), widely used in baking and that can also prevent grapes premature ripening with Ca+ 2 replacement. In this study the effect of an edible coating composed of enzymatically cross-linked gelatin added of CaP and curcumin nanoencapsulated in zein was characterized on the rheological and textural properties as well as its effect as an edible coating on Benitaka grape quality characteristics. Zein nanoparticles containing curcumin were synthesized by nanoprecipitation and presented encapsulation efficiency of 96.0 ± 1.5%, average ntensity diameter of 585 ± 45 nm (Dynamic Light Scattering) and spherical geometry Transmission Electron Microscopy). Nanoparticles were also characterized by Differential Scanning Calorimetry and Fourier Transform Infrared Spectroscopy FTIR) confirming curcumin encapsulation. The influence of these nanoparticles and CaP addition on rheological and textural properties of gelatin hydrogels was evaluated to characterize the filmogenic solution to be applied at grapes surface. The heological properties showed that gelatin hydrogel has low activation energy and pseudoplastic behavior, confirmed by mathematical models (Power Law, Herschel-Bulkley and Casson). It was also observed that formulations added of antifungal agents presented an increase on pseudoplastic behavior with temperature elevation confirmed by the power law modell adjustment. A rheopectic behavior was obtained as well as an increase in mixture viscosity when crosslinking time was increased. Hydrogels added of CaP had higher compressive strength when compared to those with nanoparticles indicating that the Ca+2 also contributed to protein network. Finally, control formulation (gelatin), the hydrogel containing CaP as well as the one containing nanoparticles (1%w/w related to gelatin) were applied to Benitaka grapes as an edible coating. The quality of the grapes parameters (soluble solids, color, acidity, weight loss and analysis of the texture profile, TPA) were evaluated over 15 days of storage at 25 ± 1 °C. It was not possible to prevent weight loss after 15 days of storage. The tretments also did not present effect on grapes soluble solids and itratable acidity. The color was not affected by the coating with the exception of the reatment containing nanoparticles as a result of the characteristic color of zein and curcumin (yellowish). An increase on grapes firmness was observed in TPA analysis of grape coated samples. A standard for chewiness was maintained for the coated samples compared with control samples (without edible coating).

CAPES; Fundação Araucária / A produção de uvas no Brasil é uma atividade rentável, porém são necessários tratamentos pós-colheita, já que esta apresenta suceptibilidade à desidratação e infecções causadas por patógenos. Estes problemas podem ser evitados pelo tratamento com compostos como a curcumina, proveniente da Curcuma longa, que possui atividade antimicrobiana reconhecida, e o propionato de cálcio (CaP), amplamente usado na panificação e que pode também prevenir a maturação prematura das uvas pela reposição de íons Ca+2. Neste estudo, o efeito de revestimentos comestíveis compostos por gelatina enzimaticamente reticulada adicionados de CaP e curcumina nanoencapsulada em zeína foram caracterizados quanto as propriedades reológicas e de textura bem como seu efeito nas características de qualidade da uva Benitaka recoberta. Nanopartículas de zeína contendo curcumina foram sintetizadas por nanoprecipitação e apresentaram eficiência de encapsulação de 96,0 ± 1,5%, diâmetro médio em intensidade de 585 ± 45 nm (Espalhamento Dinâmico de Luz) e geometria esférica (Microscopia Eletrônica de Transmissão). Também foram caracterizadas por Calorimetria Diferencial de Varredura e Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) confirmando a encapsulação. A influência destas nanopartículas e do CaP nas propiedades reológicas e de textura dos hidrogéis de gelatina foi avaliada para caracterizar a solução filmogênica a ser aplicada na superfície das uvas. As propiedades reológicas mostraram que o hidrogel de gelatina apresenta baixa energia de ativação e comportamento pseudoplástico, confirmados pelos modelos matemáticos (Lei da Potência, Herschel-Bulkley, Casson e Mizraki-Berk). Também observou-se que as formulações adicionadas de agentes antifungicos tiveram seu comportamento pseudoplastico aumentado em função de aumento de temperatura confirmado pelo ajuste a Lei da Potência. Um comportamento reopético foi obtido bem como um aumento na viscosidade da mistura quando o tempo de reticulação foi aumentado. Os hidrogéis adicionados de CaP apresentaram maior força de compressão comparados aos com nanopartículas indicando que os íons Ca+2 também contribuíram para a rede de proteína formada. Finalmente, os hidrogéis controle (gelatina), contendo CaP e contendo as nanopartículas (1%p/p em relação a gelatina) foram aplicados nas uvas Benitaka como recobrimento comestível. Os parâmetros de qualidade das uvas (sólidos solúveis, cor, acidez titulável, perda de massa e Análise do Perfil de Textura, TPA) foram avaliados durante 15 dias de armazenamento a 25 ± 1°C. Não foi possível prevenir a perda de massa após 15 dias de armazenamento. Também não houve influência na acidez titulável e sólidos solúveis das uvas. A cor não foi influenciada pelo revestimento a não ser no tratamento contendo as nanopartículas sendo consequência da cor característica da zeína e da curcumina (amarelo). Um aumento na firmeza das uvas foi observado na análise de TPA das amostras recobertas. Um padrão para a mastigabilidade foi mantido para as amostras recobertas quando comparado com as amostras controle (sem recobrimento). / The grape production in Brazil is a profitable activity, but post-harvest treatment are still necessary since grapes show dehydration and infections caused by pathogens susceptibility. These problems can be avoided by treatment with compounds such as curcumin from the Curcuma longa, which has antimicrobial activity recognized, and calcium propionate (CaP), widely used in baking and that can also prevent grapes premature ripening with Ca+ 2 replacement. In this study the effect of an edible coating composed of enzymatically cross-linked gelatin added of CaP and curcumin nanoencapsulated in zein was characterized on the rheological and textural properties as well as its effect as an edible coating on Benitaka grape quality characteristics. Zein nanoparticles containing curcumin were synthesized by nanoprecipitation and presented encapsulation efficiency of 96.0 ± 1.5%, average ntensity diameter of 585 ± 45 nm (Dynamic Light Scattering) and spherical geometry Transmission Electron Microscopy). Nanoparticles were also characterized by Differential Scanning Calorimetry and Fourier Transform Infrared Spectroscopy FTIR) confirming curcumin encapsulation. The influence of these nanoparticles and CaP addition on rheological and textural properties of gelatin hydrogels was evaluated to characterize the filmogenic solution to be applied at grapes surface. The heological properties showed that gelatin hydrogel has low activation energy and pseudoplastic behavior, confirmed by mathematical models (Power Law, Herschel-Bulkley and Casson). It was also observed that formulations added of antifungal agents presented an increase on pseudoplastic behavior with temperature elevation confirmed by the power law modell adjustment. A rheopectic behavior was obtained as well as an increase in mixture viscosity when crosslinking time was increased. Hydrogels added of CaP had higher compressive strength when compared to those with nanoparticles indicating that the Ca+2 also contributed to protein network. Finally, control formulation (gelatin), the hydrogel containing CaP as well as the one containing nanoparticles (1%w/w related to gelatin) were applied to Benitaka grapes as an edible coating. The quality of the grapes parameters (soluble solids, color, acidity, weight loss and analysis of the texture profile, TPA) were evaluated over 15 days of storage at 25 ± 1 °C. It was not possible to prevent weight loss after 15 days of storage. The tretments also did not present effect on grapes soluble solids and itratable acidity. The color was not affected by the coating with the exception of the reatment containing nanoparticles as a result of the characteristic color of zein and curcumin (yellowish). An increase on grapes firmness was observed in TPA analysis of grape coated samples. A standard for chewiness was maintained for the coated samples compared with control samples (without edible coating).

Orientador: Ana Maria Frattini Fileti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T17:41:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_BrunoGuzzoda_M.pdf: 3572224 bytes, checksum: 769121ab368a29b801674c746404c405 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A pimenta-rosa, produzida a partir dos frutos da aroeira-vermelha (Schinus terebinthifolius Raddi), é um dos mais sofisticados condimentos da culinária internacional e que vem apresentando um aumento na sua demanda. No entanto, na literatura encontram-se poucos estudos sobre o seu processamento, em que a secagem é uma etapa indispensável e que ainda é realizada de forma empírica. Nas empresas beneficiadoras, a etapa de secagem tem por finalidade aumentar a vida de prateleira do produto, além de agregar valor aos frutos da aroeira-vermelha. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo realizar investigações no processo de secagem de frutos de aroeira-vermelha, focando principalmente no estudo de modelos matemáticos para a simulação do processo. As amostras de frutos de aroeira-vermelha, utilizadas nos ensaios de caracterização e secagem, foram classificadas manualmente e reumidificadas artificialmente. Para a caracterização do sistema particulado, os seguintes parâmetros foram determinados: teor de umidade em base seca; diâmetro médio e massa específica aparente dos frutos; e massa específica e porosidade do leito de frutos. Também foram determinadas, através do método estático, as isotermas de dessorção de umidade dos frutos em temperaturas de 30, 50 e 70 ºC. Um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) com 11 experimentos foi desenvolvido e foram investigadas as influências da temperatura (40 a 70 ºC) e da velocidade do ar de secagem (0,4 a 0,8 m/s) no processo. Em cada um dos ensaios do DCCR foram analisadas a cinética de secagem e a curva de taxas de secagem dos frutos de aroeira-vermelha. Os modelos de difusão, de Lewis, de Henderson e Pabis, de Page modificado e de Henderson foram ajustados aos dados experimentais da cinética de secagem, sendo realizada a comparação destes modelos com um modelo fundamentado na Inteligência Artificial. Os resultados revelaram que, para as condições operacionais estudadas neste trabalho, a temperatura do ar de secagem apresenta uma influência maior no processo. A cinética de secagem ocorre principalmente no período de taxa decrescente. Isto indica que a secagem ocorre pela remoção da umidade interna do sólido. O modelo via Redes Neurais Artificiais (RNA's) e o modelo de Henderson apresentaram os resultados mais satisfatórios no ajuste aos dados da cinética de secagem dos frutos de aroeira-vermelha. No entanto, observou-se que a principal vantagem do modelo de RNA, em relação aos modelos clássicos, foi a sua generalidade. O modelo de RNA foi capaz de descrever uma série de experiências com precisão, enquanto que a aplicação de modelos clássicos foi limitada a uma experiência específica. Para o modelo neural, esta gama de condições experimentais pode ser expandida através da adição de novos conjuntos de experimentos de treinamento. Deste modo, os resultados satisfatórios da utilização de um modelo baseado em RNA's em processos de secagem indicam a potencialidade da aplicação desta ferramenta na modelagem de processos industriais de secagem / Abstract: The pink pepper, produced from the Brazilian pepper-tree fruits (Schinus terebinthifolius Raddi), is one of the most sophisticated condiments of the international cuisine. The demand for pink pepper is increasing because it adds taste and refinement to international cuisine. Until now, rare are the studies that investigated the drying of Brazilian pepper?tree fruits. In the processing companies, the process is carried out empirically and the drying operation is an important step. The Brazilian pepper?tree fruits are dried to inhibit microbial development and quality decay. Another benefit of drying is a reduction in weight. In this context, this study aimed to perform investigations in the drying process of Brazilian pepper?tree fruits, focusing mainly in the study of mathematical models to simulate drying kinetics. Before each test, the fruits were sorted manually and humidified artificially. In this study, physical characterization of Brazilian pepper?tree fruits was obtained by evaluating the moisture content on dry basis; mean diameter and apparent density; bulk density and porosity. The moisture sorption isotherm, at temperatures of 30, 50 and 70 ºC, were determined by the static method. A Central Composite Rotable Design (CCRD) with 11 experiments was developed. In each experiment, the drying kinetics and the drying rate were investigated, as well as the influence of input variables on the drying process. Classical models were fitted to the drying data, as well as a model based on Artificial Intelligence. In the operating conditions of this study, the results revealed that the air temperature has a greater influence on the thin layer drying process of Brazilian pepper?tree fruits. The drying kinetics occurs mainly in the falling-rate period of drying. This indicates that drying occurs mainly by removal of internal moisture of the solid. The artificial neural network model and the Henderson model fitted to the experimental data more accurately in comparison to the various mathematical models. However, it was observed that the main advantage of the artificial neural network model over classical models was their generality. The ANN model was able to describe a range of experiments accurately, while the application of classical models is limited to a specific experiment. For the neural model, this range of experimental conditions may be expanded by addition of new sets of experiments in training / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química