Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-09-22Bitstream added on 2014-06-13T19:41:51Z : No. of bitstreams: 1 camili_ea_dr_botfca.pdf: 1958928 bytes, checksum: 0e5a5b6afd39e54b23342ae344c8af52 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A crescente necessidade de ampliar de modo sustentável o uso de fontes renováveis de energia, para proporcionar maior segurança ao suprimento energético, e reduzir os impactos ambientais associados aos combustíveis fósseis, encontra no bioetanol uma alternativa viável economicamente e com significativo potencial de expansão. Atualmente, a produção de etanol de mandioca por processo fermentativo, visando sua utilização como combustível veicular, é limitada, principalmente em comparação a processos que utilizam a cana-de-açúcar como matéria prima, e o eficiente uso do bagaço gerado. Todavia, a possibilidade de se produzir etanol refinado a partir de mandioca in natura vem obtendo o interesse de alguns industriais da área, devido ao fato do produto apresentar um maior valor de mercado que o etanol carburante. Este trabalho teve como finalidade contribuir para a inovação do processo de obtenção de etanol a partir da mosturação de raízes da mandioca, a etapa de fermentação e caracterização dos produtos, utilizando um sistema de produção em escala laboratorial que simulou as operações numa planta industrial. Buscou-se definir as melhores condições de tempos de processo, catalisadores enzimáticos e concentrações de substrato. No sentido de promover uma inovação tecnologicamente viável, traçou-se um planejamento experimental que minimizasse as operações de preparo, definindo as condições mais adequadas para o processo de hidrólise e fermentativo. A primeira etapa do trabalho consistiu em estudar o tempo de sacarificação do amido contido na polpa de raízes de mandioca, utilizando um delineamento central composto rotacional (DCCR) 23 onde o valor da variável dependente (concentração de glicose do sacarificado) ficou em função das variáveis independentes (concentração de matéria seca, concentração de enzima dextrinizante e concentração... / Based on the increasing need of enlarging the use of renewable sources sustainably to provide greater security for energy supply and reduce environmental impacts associated with fossil fuels, bioethanol represents an economically viable alternative with significant potential of expansion. Currently, ethanol production from cassava through fermentation aimed at its use as vehicle fuel has been limited, mainly compared to processes employing sugarcane as raw material and the efficient use of the generated bagasse. However, the possibility of producing refined ethanol from cassava in natura has attracted the interest of some industries in the area, since this product has a higher market value than combustible ethanol. This work aimed to contribute to the innovation of the process of obtaining ethanol from cassava root mashing, as well as the stage of fermentation and characterization of products, using a production system in laboratory scale simulating operations in an industrial plant. We attempted to define the best... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Cláudio Cabello / Banca: Waldemar Gastoni Venturini Filho / Banca: Jorge Horii / Banca: Magali Leonel / Banca: Ana Paula Cerino Coutinho / Resumo: A crescente necessidade de ampliar de modo sustentável o uso de fontes renováveis de energia, para proporcionar maior segurança ao suprimento energético, e reduzir os impactos ambientais associados aos combustíveis fósseis, encontra no bioetanol uma alternativa viável economicamente e com significativo potencial de expansão. Atualmente, a produção de etanol de mandioca por processo fermentativo, visando sua utilização como combustível veicular, é limitada, principalmente em comparação a processos que utilizam a cana-de-açúcar como matéria prima, e o eficiente uso do bagaço gerado. Todavia, a possibilidade de se produzir etanol refinado a partir de mandioca in natura vem obtendo o interesse de alguns industriais da área, devido ao fato do produto apresentar um maior valor de mercado que o etanol carburante. Este trabalho teve como finalidade contribuir para a inovação do processo de obtenção de etanol a partir da mosturação de raízes da mandioca, a etapa de fermentação e caracterização dos produtos, utilizando um sistema de produção em escala laboratorial que simulou as operações numa planta industrial. Buscou-se definir as melhores condições de tempos de processo, catalisadores enzimáticos e concentrações de substrato. No sentido de promover uma inovação tecnologicamente viável, traçou-se um planejamento experimental que minimizasse as operações de preparo, definindo as condições mais adequadas para o processo de hidrólise e fermentativo. A primeira etapa do trabalho consistiu em estudar o tempo de sacarificação do amido contido na polpa de raízes de mandioca, utilizando um delineamento central composto rotacional (DCCR) 23 onde o valor da variável dependente (concentração de glicose do sacarificado) ficou em função das variáveis independentes (concentração de matéria seca, concentração de enzima dextrinizante e concentração... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Based on the increasing need of enlarging the use of renewable sources sustainably to provide greater security for energy supply and reduce environmental impacts associated with fossil fuels, bioethanol represents an economically viable alternative with significant potential of expansion. Currently, ethanol production from cassava through fermentation aimed at its use as vehicle fuel has been limited, mainly compared to processes employing sugarcane as raw material and the efficient use of the generated bagasse. However, the possibility of producing refined ethanol from cassava in natura has attracted the interest of some industries in the area, since this product has a higher market value than combustible ethanol. This work aimed to contribute to the innovation of the process of obtaining ethanol from cassava root mashing, as well as the stage of fermentation and characterization of products, using a production system in laboratory scale simulating operations in an industrial plant. We attempted to define the best... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: André Tosi Furtado / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-23T20:13:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_Gabrielada_M.pdf: 1679800 bytes, checksum: 464ab5544f5d77a03594a4b3d5e194fc (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Devido à questão da dependência das energias de fontes fósseis, intensificou-se a corrida tecnológica para a produção de combustíveis alternativos renováveis no mundo inteiro. Assim, faz-se necessário que o Brasil entre nessa corrida para não perder essa janela de oportunidade e continuar no estado-da-arte da produção do bioetanol. Dentro dessa corrida tecnológica pelas tecnologias denominadas de segunda geração, a hidrólise se apresenta como a mais viável, no curto e médio prazo, para tornar-se o processo de produção dominante de etanol combustível para automóveis. O bioetanol combustível a partir da cana-de-açúcar é um produto importante para o Brasil e as políticas públicas estiveram presentes em sua promoção desde o início do século XX. Desde os anos 30, ele é comercializado como combustível no país, mas foi com o Proálcool e por meio de políticas públicas envolvidas com a criação de um mercado para esse biocombustível que esse combustível se consolidou na matriz energética. Este estudo tem como objetivo contextualizar as iniciativas que levaram ao desenvolvimento do etanol celulósico no Brasil. Para tanto foi realizado um estudo de caso do projeto Dedini Hidrólise Rápida (DHR). Analisou-se o aprendizado tecnológico e relacional da Dedini e de outras organizações do País diretamente e indiretamente envolvidas com o projeto. As conclusões da dissertação apontam que, através do projeto DHR, o Brasil teve um envolvimento muito maior com as tecnologias de etanol de segunda geração. Conclui-se que o uso do processo DHR como possibilidade de pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar e o aprendizado tecnológico com o manuseio dessa matéria-prima, somado ao modelo de integração da segunda geração com a primeira, impulsionado por esse projeto, se configuram nos maiores aprendizados dessa iniciativa / Abstract: The issue of the dependence on fossil energy sources has intensified the technology race for the production of renewable alternative fuels worldwide. Thus, it is necessary that Brazil come into this race if the country don't want to miss this window of opportunity and continue in the state-of-the art of the production of bioethanol. Within the second-generation technological race, hydrolysis has the best conditions to become in the short and medium term the dominant production process of bioethanol. The sugar cane bio-ethanol fuel is an important product of the Brazilian economy and is present in its promotion public policies since the early twentieth century. Since the 1930, it is marketed as a fuel in the country, but it was with Proálcool and through public policies involved with the creation of a market for this biofuel that it became consolidated in the energy matrix. This dissertation aims to contextualize the initiatives that led to the development of cellulosic ethanol in Brazil. Therefore we conducted a case study of the Dedini Fast Hydrolysis project (DFH). The technological and relational learning of Dedini and other organizations of the country directly and indirectly involved with the Project was analysed. The conclusions of the dissertation show that Brazil had a much greater involvement with the second generation ethanol technology through the DFH project. This study concludes that the possible use of the DFH process as pre-treatment of sugarcane bagasse, and technological learning with handling this raw material, coupled with the integration model of the second generation with the first, driven by this project are the biggest learnings from this initiative / Mestrado / Politica Cientifica e Tecnologica / Mestra em Política Científica e Tecnológica

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-26Bitstream added on 2014-06-13T19:57:42Z : No. of bitstreams: 1 sforcini_mpr_me_jabo.pdf: 339866 bytes, checksum: 4212fb4a61b8e3f305b4da272bdf79e1 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Objetivou-se avaliar a cana-de-açúcar hidrolisada (CH) com cal virgem como único volumoso na dieta de vacas em lactação sobre o consumo de nutrientes, produção e composição do leite, e análise parcial de custos. Os tratamentos foram cana-de-açúcar picada in natura (CIN), CH com 0,5% de cal virgem armazenada por 48 horas (CH48), CH com 0,5% de cal virgem armazenada por 72 horas (CH72) e silagem de milho (SM), juntamente com o concentrado. Utilizaram-se oito vacas da raça holandesa, pós-pico de lactação, delineadas em dois quadrados latino 4x4, com períodos de 19 dias. O consumo de matéria seca (CMS) foi em média 17,42; 10,90; 10,49 e 10,12 kg para o tratamento com SM, CIN, CH48 e CH72 respectivamente (P<0,05). O consumo de nutrientes em kg/dia e em porcentagem do peso corporal, com exceção do consumo de fibra em detergente ácido, foi superior (P<0,05) para o tratamento SM em relação aos demais tratamentos. Para os tratamentos contendo cana-deaçúcar foi verificado que o consumo de fibra em detergente neutro foi menor para CH72 em relação à CIN, e ambos semelhantes à CH48. A produção de leite foi em média 13,29; 9,55; 10,45 e 11,10 kg/dia para o tratamento com SM, CIN, CH48 e CH72 respectivamente (P<0,05). Quanto à composição do leite verificou-se que independente do tratamento, permaneceu dentro dos padrões exigidos. Vacas alimentadas com silagem de milho juntamente com o concentrado produziram mais leite que vacas alimentadas com a CH com 48 e 72 horas mais o concentrado, porém a alimentação de vacas leiteiras com CH proporcionou redução no custo do quilograma de leite produzido e melhor margem bruta. / The objective was to evaluate the sugar cane hydrolyzed (SCH) with virgin lime as the only roughage in the diet of dairy cows on the consumption of nutrients, production, milk composition and partial analysis of costs. The treatments were cane in nature (CIN), sugar cane hydrolyzed with 0.5% of lime virgin and 48 hours of storage (SC48), sugar cane hydrolyzed with 0.5% of lime virgin and 72 hours of storage (SCH72), and corn silage (CS), together with the concentrate. Eight Holstein cows, post-peak lactation, were used outlined in Latin square 4x4, with periods of 19 days. The dry matter intake was on averaged 17.42, 10.90, 10.49 and 10.12 kg for the treatment with CS, CIN, SCH48 and SCH72 respectively (P<0.05). The consumption of nutrients in kg/day and percentage of body weight, with the exception of consumption of acid detergent fiber, it was greater (P <0.05) for animals fed with CS than the animals fed with other treatments. For treatments containing sugar cane was verified that the neutral detergent fiber consumption was higher for SCH72 on CIN, both similar to SCH48. Milk production was on average 13.29, 9.55, 10.45 and 11.10 kg/day for the treatment with CS, CIN, SCH48 and SCH72 respectively (P<0.05). About milk composition it was verified that independent of treatment, remained within the required standards. Cows fed with corn silage together with the concentrate produced more milk than cows fed with SCH with 48 and 72 hours more the concentrate, but the feeding of dairy cows with sugar cane hydrolyzed has reduced the cost of kilograms of milk produced and with better gross margin.

Orientador: Mauro Dal Secco de Oliveira / Banca: André de Faria Pedroso / Banca: Paulo de Figueiredo Vieira / Resumo: Objetivou-se avaliar a cana-de-açúcar hidrolisada (CH) com cal virgem como único volumoso na dieta de vacas em lactação sobre o consumo de nutrientes, produção e composição do leite, e análise parcial de custos. Os tratamentos foram cana-de-açúcar picada in natura (CIN), CH com 0,5% de cal virgem armazenada por 48 horas (CH48), CH com 0,5% de cal virgem armazenada por 72 horas (CH72) e silagem de milho (SM), juntamente com o concentrado. Utilizaram-se oito vacas da raça holandesa, pós-pico de lactação, delineadas em dois quadrados latino 4x4, com períodos de 19 dias. O consumo de matéria seca (CMS) foi em média 17,42; 10,90; 10,49 e 10,12 kg para o tratamento com SM, CIN, CH48 e CH72 respectivamente (P<0,05). O consumo de nutrientes em kg/dia e em porcentagem do peso corporal, com exceção do consumo de fibra em detergente ácido, foi superior (P<0,05) para o tratamento SM em relação aos demais tratamentos. Para os tratamentos contendo cana-deaçúcar foi verificado que o consumo de fibra em detergente neutro foi menor para CH72 em relação à CIN, e ambos semelhantes à CH48. A produção de leite foi em média 13,29; 9,55; 10,45 e 11,10 kg/dia para o tratamento com SM, CIN, CH48 e CH72 respectivamente (P<0,05). Quanto à composição do leite verificou-se que independente do tratamento, permaneceu dentro dos padrões exigidos. Vacas alimentadas com silagem de milho juntamente com o concentrado produziram mais leite que vacas alimentadas com a CH com 48 e 72 horas mais o concentrado, porém a alimentação de vacas leiteiras com CH proporcionou redução no custo do quilograma de leite produzido e melhor margem bruta. / Abstract: The objective was to evaluate the sugar cane hydrolyzed (SCH) with virgin lime as the only roughage in the diet of dairy cows on the consumption of nutrients, production, milk composition and partial analysis of costs. The treatments were cane in nature (CIN), sugar cane hydrolyzed with 0.5% of lime virgin and 48 hours of storage (SC48), sugar cane hydrolyzed with 0.5% of lime virgin and 72 hours of storage (SCH72), and corn silage (CS), together with the concentrate. Eight Holstein cows, post-peak lactation, were used outlined in Latin square 4x4, with periods of 19 days. The dry matter intake was on averaged 17.42, 10.90, 10.49 and 10.12 kg for the treatment with CS, CIN, SCH48 and SCH72 respectively (P<0.05). The consumption of nutrients in kg/day and percentage of body weight, with the exception of consumption of acid detergent fiber, it was greater (P <0.05) for animals fed with CS than the animals fed with other treatments. For treatments containing sugar cane was verified that the neutral detergent fiber consumption was higher for SCH72 on CIN, both similar to SCH48. Milk production was on average 13.29, 9.55, 10.45 and 11.10 kg/day for the treatment with CS, CIN, SCH48 and SCH72 respectively (P<0.05). About milk composition it was verified that independent of treatment, remained within the required standards. Cows fed with corn silage together with the concentrate produced more milk than cows fed with SCH with 48 and 72 hours more the concentrate, but the feeding of dairy cows with sugar cane hydrolyzed has reduced the cost of kilograms of milk produced and with better gross margin. / Mestre

Orientador: Aline Carvalho da Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T17:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_LuizaHelenadaSilva_D.pdf: 5727888 bytes, checksum: 3fc2a39cd00a52ce751d2f8d545dce8c (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A indústria sucroalcooleira é uma atividade de grande importância para o Brasil, e tem o bagaço de cana-de-açúcar como o principal subproduto, o qual pode ser utilizado para a produção de etanol de 2ª geração. Nesse contexto, são cada vez maiores os estudos relacionados com as tecnologias de pré-tratamento, etapa fundamental para a eficiente produção deste tipo de combustível. Entretanto, o custo de reagentes e gastos com tratamento de águas residuais ainda é um obstáculo para este tipo de tecnologia. Assim, o presente trabalho teve como objetivo estudar 3 tipos de pré-tratamentos do bagaço de cana-de-açúcar: H2SO4 diluído, Peróxido de hidrogênio alcalino (PHA) e hipoclorito-hidrogênio peróxido (Ox-B), com a utilização de elevadas cargas de sólidos, tanto na etapa de pré-tratamento quanto na de hidrólise enzimática, visando a redução do uso de reagente e do consumo de água. Para todos os pré-tratamentos foram realizados planejamentos experimentais de 3 níveis (3²). O material pré-tratado com H2SO4 diluído, PHA e Ox-B foi submetido a hidrólise enzimática com 10% (m/v) de sólidos, com carga enzimática de 15 FPU/g e 25 CBU/g de bagaço. Para a melhor condição do pré-tratamento realizado com PHA foi estudada a substituição do uso do NaOH por KOH e Mg(OH)2 para ajuste do pH em 11,5. Um estudo do aumento da carga de sólidos na hidrólise enzimática também foi realizado (batelada simples e alimentada) para os materiais pré-tratados com os três reagentes estudados, sendo os hidrolisados submetidos a fermentação com S. cerevisiae. As maiores conversões obtidas na hidrólise enzimática para carga de sólidos de 10% (m/v) foram: 60,80% para o H2SO4, 76,00% para o PHA, 66,9% para o Ox-B. O aumento da carga de sólidos na hidrólise enzimática teve efeito negativo na conversão. O material pré-tratado com PHA foi o que mostrou melhores resultados tanto para a hidrólise enzimática como para a fermentação, que atingiu rendimento máximo de 84,48% de etanol a 34ºC a 20% (m/v) de sólidos no pré-tratamento e 10% (m/v) de sólidos na hidrólise enzimática / Abstract: The sugar industry is a very important activity for Brazil, and has the bagasse sugarcane as the main by-product, which can be used for the 2nd generation ethanol production. In this context, there are increasing studies related to pretreatment technologies, essential step for efficient production of this type of fuel. However, the cost of reagents and treatment costs of waste waters are still an obstacle for this type of technology. Thus, this study aimed to evaluate three types of pretreatments of sugarcane bagasse: diluted H2SO4 , alkaline hydrogen peroxide (APH) and hypochlorite-hydrogen peroxide (Ox-B), using high solid loadings, both in the pretreatment and the enzymatic hydrolysis step in order to reduce reagent usage and consumption of water. For all pre-treatments were carried out experimental design of three levels (3²). The pretreated material with dilute H2SO4, APH and Ox-B was subjected to enzymatic hydrolysis with 10% (w/v) solids, with enzyme load of 15 FPU/g and 25 CBU/g of residue. To the best condition pretreatment was performed with PHA studied substitution of KOH for the NaOH and Mg(OH)2 for pH adjustment to 11.5. A study of increased solids loading in the enzymatic hydrolysis was also performed (simple and fed batch) for pretreated material with the three reagents studied, and the hydrolysates subjected to fermentation with S. cerevisiae. The highest conversions obtained in the enzymatic hydrolysis to solids loading of 10% (w/v) were 60.80% for the H2SO4 76.00% for the APH, 66.9% for Ox-B. The increased of solids loading on enzymatic hydrolysis had a negative effect on conversion. The pre-treated material showed that the PHA was the best results for both the enzymatic hydrolysis and also for fermentation, reaching a maximum yield of 84.48% ethanol at 34 ° C with 20% (w/v) solids in the pre-treatment and 10% (w/v) solids in the enzymatic hydrolysis / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutora em Engenharia Quimica

Orientadores: Miriam Dupas Hubinger, Kil Jin Park / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-14T08:16:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kurozawa_LouiseEmy_D.pdf: 5914882 bytes, checksum: 7e1a4c293be8f9545ad96ca03041527f (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo o estudo dos processos de hidrólise enzimática e secagem por spray dryer para obtenção de hidrolisado proteico de peito de frango em pó. Este foi realizado em três etapas. Na primeira fase, fez-se um estudo da cinética e a seleção da melhor condição de hidrólise enzimática de peito de frango, utilizando a enzima comercial AlcalaseÒ 2.4L. Um delineamento composto central rotacional (DCCR), totalizando 17 ensaios, foi realizado com o intuito de avaliar o efeito das variáveis: temperatura (43 a 77°C), razão enzima:substrato (0,8 a 4,2% p/p) e pH (7,16 a 8,84) na cinética de hidrólise enzimática de peito de frango e nas respostas: grau de hidrólise (GH) e recuperação de proteína (RP). A hidrólise enzimática foi otimizada de modo a obter maiores valores de GH e RP, sendo que a condição escolhida foi: 52,5°C, 4,2% p/p e pH de 8,0, na qual o hidrolisado apresentou um GH de 31% e uma RP de 91%. Na condição otimizada do processo, foi realizada a caracterização do hidrolisado proteico em termos de composição química, perfil eletroforético e composição total de aminoácidos. Na segunda etapa do projeto, foi avaliado o efeito da concentração (0 a 30%, p/p) e do tipo de agente carreador (maltodextrina 10DE e goma arábica) nas características físico-químicas, de sorção de água e na temperatura de transição vítrea Tg do hidrolisado proteico de frango em pó. Os experimentos para obtenção do produto em pó foram conduzidos em um atomizador de bancada que operou com um fluxo de ar comprimido de 0,6 m3/h, vazão volumétrica do ar de secagem de 19 m3/h, temperatura do ar de 180°C e vazão mássica na alimentação de 0,2 kg/h. A adição de diferentes agentes carreadores e em diferentes concentrações resultou em produtos com características distintas quanto à umidade, densidade, tamanho de partícula e morfologia. A Tg do hidrolisado proteico em pó aumentou com a concentração de agente carreador, melhorando a estabilidade do produto. Na etapa final, a influência das condições operacionais do spray dryer sobre o desempenho do equipamento e sobre as propriedades físico-químicas e a atividade antioxidante do produto em pó foi avaliada através de um delineamento composto central rotacional. As variáveis independentes foram temperatura do ar de entrada (120 a 200°C) e vazão mássica da alimentação (0,1 a 0,38 kg/h). O desempenho operacional do spray dryer foi avaliado através do rendimento, temperatura do ar de saída, eficiência térmica do processo e produtividade, obtidos através de um balanço de massa e de energia no secador. As propriedades físico-químicas do produto em pó foram caracterizadas quanto à umidade, teor de proteína, diâmetro médio das partículas, densidade volumétrica e morfologia / Abstract: The present work had as aim to study the processes of enzymatic hydrolysis and spray drying to obtain a protein hydrolysate of chicken breast meat powder. This work was divided into three sections. In the first part, enzymatic kinetics and selection of the best condition of enzymatic hydrolysis, using the commercial enzyme AlcalaseÒ 2.4L, were evaluated. A central composite rotatable design (CCRD) with three variables was used to estimate the influence of the independent variables: temperature (43 to 77°C), enzyme: substrate ratio (0.8 to 4.2% w/w) and pH (7.16 to 8.84) on the kinetics reaction and on the responses: degree of hydrolysis (DH) and protein recovery (PR). Using response surface methodology, the enzymatic hydrolysis was optimized to obtain the maximum DH and PR. The optimum conditions determined were the following: 52.5°C, 4.2% (w/w) enzyme:substrate ratio and a pH value of 8.0. Under these conditions a degree of hydrolysis of 31% and protein recovery of 91% were obtained. A characterization of the protein hydrolysate obtained using the optimized process conditions was carried out, evaluating the chemical composition, electrophoretic profile and amino acid composition. In the second part of this work, the effect of concentration (0 to 30% w/w) and type of carrier agent (maltodextrin 10DE and gum Arabic) on the physico-chemical properties, water sorption and glass transition temperature of spray dried chicken breast protein hydrolysate. The spray drying process was performed using a laboratory spray dryer. The equipment was operated with air compressed volumetric flow rate of 0.6 m3/h, air volumetric flow rate of 19 m3/h, inlet air temperature of 180°C and feed flow rate of 0.2 kg/h. The following properties: moisture content, bulk density, particle distribution and mean diameter; and the morphology, were affected by the addition of maltodextrin or gum Arabic. With respect to powder stability, the glass transition temperature increased with increasing carrier agent concentration. And the last part of the work, the influence of operational conditions of spray dryer on the equipment performance, physico-chemical properties and antioxidant activity of spray dried protein hydrolysate was evaluated by a central composite rotatable design. The independent variables were inlet air temperature (120 to 200°C) and feed flow rate (0.1 to 0.38 Tkg/h). The spray dryer performance was analyzed by process yield, outlet air temperature, thermal efficiency and dryer productivity, obtained by mass and heat transfer. The physicochemical properties of powders were characterized in respect to moisture and protein content, particle distribution and mean diameter, bulk density and morphology / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Telma Teixeira Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T23:17:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Delgado_PaulaAparecida_D.pdf: 2150542 bytes, checksum: 6d1fcc0446226d64e7f55a55da813d57 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Polissacarídeos são os principais constituintes do café verde, torrado e solúvel, sendo principalmente galactomananos e arabinogalactanos. Um aspecto importante em relação a estes polissacarídeos é a insolubilidade, umas das possíveis razões para a formação de sedimentos na produção de café solúvel, reduzindo o rendimento do processo. Em face disto, o objetivo deste trabalho foi investigar a redução de sedimentos em extrato de café pela ação de enzimas. Diversas preparações comerciais de pectinases foram selecionadas e suas diferentes atividades determinadas. Rohapect B1L apresentou a maior atividade de mananase. Adicionalmente, a maioria das preparações estudadas apresentou outras atividades enzimáticas, tais como mananase, endoglucanase, xilanase, além da atividade atestada pelos fabricantes. Frações solúveis e insolúveis do extrato de café e sedimento foram preparadas e suas composições determinadas. Os principais componentes do extrato de café e sua fração insolúvel foram carboidratos e proteínas, enquanto que a fração insolúvel do sedimento apresentou também uma fração significativa de lignina. Pela análise dos carboidratos, galactose, arabinose e manose foram os principais monossacarídeos obtidos após hidrólise ácida, confirmando a presença de galactomananos e arabinogalactanos. Galactomanano com baixo grau de ramificação foi o principal polissacarídeo encontrado nas frações insolúveis. Biopectinase CCM, Rohapect B1L, Pectinase 444L e Galactomananase ACH foram as preparações enzimáticas mais eficientes na redução de sedimento do extrato de café, sendo Rohapect B1L e Galactomananase ACH as mais viáveis, cujas concentrações ótimas foram 0,3 e 0,1 mgproteína/gsubstrato, respectivamente. A massa molecular média dos components do extrato de café foi 18 kDa, a qual decresceu 6,6% após hidrólise com Rohapect B1L. O principal açúcar liberado por esta enzima foi a manose, sugerindo sua ação sobre as cadeias de mananos do café, devido a alta atividade de mananase. Os extratos hidrolisados pelas preparações enzimáticas Rohapect B1L e Galactomananase ACH foram avaliados sensorialmente. Provadores treinados verificaram uma pequena a moderada diferença entre os extratos hidrolisados e o controle; entretanto, o tratamento enzimático não alterou a aceitação das amostras por parte dos consumidores. Os resultados mostraram boas perspectivas para a utilização de enzimas no processo de redução de sedimentos em extratos de café solúvel / Abstract: Polysaccharides are the main components of green, roasted and soluble coffee, and they are mainly galactomannans and arabinogalactans. An important aspect about these polysaccharides is the insolubility, possibly one of the reasons for the sediments formation in the production of instant coffee, reducing the yield of the process. Thus, the aim of this work was to investigate the reduction of sediments in coffee extract by the action of enzymes. Several commercial preparations of pectinases were selected and their different activities were determined. Rohapect B1L presented the highest mannanase activity. Most of the commercial pectinases assayed presented other enzyme activities, like mannanase, endoglucanase, xylanase, besides the activity stated by the manufacturers. Soluble and insoluble fractions from coffee extract and sediment were prepared and their chemical composition determined. The main components of extract and its insoluble fraction were carbohydrates and proteins, while the insoluble fraction of sediment presented also a significant amount of lignin. Based on the carbohydrate analysis, galactose, arabinose and mannose were the main monosaccharides obtained after acid hydrolysis, confirming the presence of galactomannans and arabinogalactans. Galactomannan with low degree of branching was found to be the main polysaccharide of the insoluble fractions. Biopectinase CCM, Rohapect B1L, Pectinase 444L and Galactomannanase ACH were found to be themost effective enzyme preparations on the sediment reduction of coffee extract, being Rohapect B1L and Galactomannanase ACH the more viable ones, which optimumconcentrations were 0.3 and 0.1 mgprotein/gsubstrate, respectively. The average molecular weight of the coffee extract components was 18 kDa, which decreased 6.6% after hydrolysis with Rohapect B1L. The main sugar released by this enzyme preparation was mannose, suggesting its action on coffee mannans, due to the high activity of mannanase. The extracts hydrolyzed by Rohapect B1L and Galactomannanase ACH were evaluated for the sensory quality. Trained panelists indicated a small to moderate difference between the hydrolyzed extracts and the control; however, the enzymatic treatment did not alter the consumers¿ acceptance of the coffee extract. The results showed good perspectives for the use of enzymes in reducing sediments in coffee extracts / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-09T14:37:53Z No. of bitstreams: 1 leonardedonascimentorodrigues.pdf: 25854217 bytes, checksum: 453640ec8891f48fcdefadcbf1a37740 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-06-27T13:30:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 leonardedonascimentorodrigues.pdf: 25854217 bytes, checksum: 453640ec8891f48fcdefadcbf1a37740 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-27T13:30:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 leonardedonascimentorodrigues.pdf: 25854217 bytes, checksum: 453640ec8891f48fcdefadcbf1a37740 (MD5) Previous issue date: 2012-08-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A energia é imprescindível para a economia e para o desenvolvimento do país. A iminente escassez de combustíveis fósseis e as atuais preocupações ambientais têm despertado uma nova corrida para as fontes de energia renovável. No Brasil, o uso do etanol de primeira geração é produzido por meio da fermentação do caldo de cana e o etanol de segunda geração ou etanol celulósico é produzido a partir do bagaço da cana-de-açúcar. O bagaço é normalmente queimado no próprio ambiente onde é produzido para geração de energia no processo de extração do caldo, podendo ser aproveitado para aumentar a produção de etanol celulósico. Neste trabalho, são apresentados resultados com base na utilização da espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) para caracterizar o processo de fragmentação do bagaço, visando à produção de etanol celulósico, a otimização do processo e ao entendimento teórico e experimental da espectroscopia por FTIR. A técnica de FTIR foi utilizada para caracterizar o bagaço pré-tratado de cinco variedades híbridas de cana-de-açúcar e para detectar diferenças entre essas variedades para produção de etanol. As amostras foram dividas da seguinte maneira: (a) Bagaço in natura; (b) Bagaço Extraído; (c) Celulignina; (d) Polpa celulósica. Foram caracterizadas 20 amostras. Em (a), as amostras foram apenas moídas com o objetivo de identificar as características ópticas do bagaço sem tratamento. Em (b), o bagaço foi pré-tratado com água e etanol para extração dos compostos não estruturais. Na etapa (c), o bagaço sofreu hidrólise ácida com ácido sulfúrico para romper a estrutura lignocelulósica e para remover o conteúdo de hemicelulose. Na etapa (d), o bagaço sofreu hidrólise alcalina com hidróxido de sódio para remover o maior conteúdo possível de lignina. Nas vibrações moleculares do bagaço in natura, foram obtidas bandas entre 1000 e 890 cm-1 que identificam a celulose; entre 1200 e 1000 cm-1 para hemicelulose e celulose; 1247 cm-1 para hemicelulose e lignina; entre 1430-1300 cm-1 com sobreposição para bandas de celulose, hemicelulose e lignina; entre 1610-1460 cm-1 para lignina; 1735 cm-1 para hemicelulose; entre 2920-2850 cm-1 para celulose; e entre 3800-3000 cm-1 para características de celulose cristalina. No processo de extração com água e etanol, não houve diferença. A hidrólise ácida foi efetiva na ruptura da estrutura lignocelulósica e na remoção de grande parte da hemicelulose, o que foi determinado pela diminuição ou pelo desaparecimento de algumas bandas. A hidrólise alcalina removeu parte da lignina e foi responsável pelas mudanças na estrutura lignocelulósica, comprovadas pelos deslocamentos de algumas bandas. Concluiu-se que o bagaço de cana pré-tratado com hidrólise ácida e alcalina tem ótimas condições de utilização para hidrólise enzimática e para fermentação a etanol e que as variedades de bagaço respondem de forma semelhante ao pré-tratamento. / Energy is indispensable for the economy and development of the Brazilian State. The imminent fossil fuels scarcity and current environmental concerns has attracted a new race for renewable energy sources. In Brazil, the use of first generation ethanol is produced by sugarcane juice fermentation and the second ethanol generation or cellulosic ethanol is produced from sugarcane bagasse. This residue is burned normaly in the place where is produced for energy generation in the juice extraction process, that can to be utilized for celulosic ethanol. In this context, the work present results based in use of optical Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) to characterize fragmentation process of sugarcane bagasse for ethanol cellulosic production and to otmize this process as well as to understand FTIR spectroscopy theory and experimentation. This technique was utilized to characterize pretreated bagass from five hybrid sugarcane varieties an to detect difference amont these varieties for ethanol production. Samples were divides as follow: (a) bagasse in nature; (b) bagasse extracted; (c) acid hidrolysis; (d) alkaline hidrolysis. 20 samples were characterized. In (a) samplas were only ground with objective to identify bagass optical characteristics no treatment. In (b) bagasse was pretreated with water and ethanol to extract non-structural compounds. In (c) bagasse suffered acid hydrolisis with sulfuric acid to disrupt bagasse lignocellulosic structure and to remove content hemicellulose and step (d) bagasse suffered hidrolisis alkaline with sodium hidroxide to remove most possible content of lignin. In molecular vibrations from in nature bagasse were obtained bands among 1000 and 890 cm-1 that identify cellulose charateristics, 1200 and 1000 cm-1 for hemicellulose and cellulose, 1247 cm-1 for hemicellulose and lignin, 1430 and 1300 cm-1 with superposition of cellulose, hemicellulose and lignin bands, among 1610 and 1460 cm-1 for lignin, 1735 cm-1 for hemicellulose, 2920 and 2850 cm-1 for cellulose and 3800 and 3000 cm-1 for crystalline cellulose characteristics. In the extraction process with water and ethanol were not observed difference. Acid hidrolysis was effective to disrupt lignocellulisic structure and to remove most part of hemicellulose, determined by decrease or disappearance of some bands. Alkaline hidrolysis removed part of lignin and was responsible by changes in the ligninocellusolic structure, provened by some bands displacements. It was concluded that pretreat sugarcane bagasse with acid and alkaline hidrolisis have great conditions of utilization to enzimatic hidrolisis and fermentation to ethanol and that bagasse varieties respond similarly to pretreatment.

A presente dissertação de mestrado propõe o estudo da hidrólise catalítica de proteínas utilizando resina de troca catiônica, para separação e análise seqüencial de aminoácidos, ácidos graxos e sacarídeos presentes em aveia, trigo e castanha-do-pará via eletroforese capilar. Os processos de hidrólise comumente utilizados para proteínas destroem alguns aminoácidos, como a rota em meio ácido (asparagina, glutamina, triptofano tirosina, serina e treonina) e em meio básico (serina, treonina, arginina e cisteína). O processo de hidrólise de proteínas utilizando-se uma resina de troca catiônica gera um substrato livre de interferentes, pois a fração peptídica é retida na resina e pode ser isolada da matriz. Em adição, a análise dos ácidos graxos e sacarídeos é facilitada, porque adsorção de proteínas na superfície do capilar é um sério problema em eletroforese capilar. Após a hidrólise e análise dos aminoácidos, seqüencialmente foi feita uma extração líquido/líquido no filtrado, sendo a fase orgânica saponificada e posterior análise dos ácidos graxos e, a fase aquosa hidrolisada em meio ácido e posterior análise dos monossacarídeos. Duas resinas foram estudadas, sendo que a Dowex 50WX8-200 da Sigma- Aldrich (St. Louis, EUA) apresentou resultados mais satisfatórios, atingindo níveis de recuperação entre 90,6 e 96,8%. O monitoramento da hidrólise ocorreu registrando-se eletroferogramas de aminoácidos em função do tempo sob três formas: detecção direta de fenilalanina na forma aniônica, detecção direta de histidina na forma catiônica e detecção indireta dos aminoácidos na forma aniônica. Os resultados obtidos mostram que as três formas condizem, podendo-se monitorar a hidrólise por qualquer uma. Estes resultados também concordam com o teor de proteína total obtido pelo método de Kjedahl. Modelos matemáticos que descrevem o comportamento da hidrólise foram descritos, utilizando-se do software Curve Expert 1.3. Para os ácidos graxos, obteve-se êxito somente para a castanha-do-pará, 52,1% de teor de ácidos graxos. Para os monossacarídeos os valores obtidos foram: 12,6% na castanha-do-Pará, 26,5% na aveia e 39,0% no trigo. / In this work, a procedure for hydrolysis of proteins assisted by the protonated form of a strong cation exchanger resin and sequencial analysis of amino acids, fatty acids and saccharides by capillary electrophoresis were studied. Brazilian nut, wheat and oat were characterized by the proposed procedure. The hydrolysis process normaly used for proteins destroys some amino acids, e.g. in the acid hydrolysis (asparagine, glutamine, tryptophan, tyrosine, serine and threonine) and basic hydrolysis (serine, threonine, arginine and cysteine). The catalytic hydrolysis by a protonated cation exchanger produces a clean substract, the amino acids are retained in the resin and can be isolated from the matrix. In addition, the work of analysis of fatty acids and saccharides are facilitated, because adsorption ofproteins onto the silica surface is a serious problem in capillary electrophoresis. After the hydrolysis and amino acids analysis, a liquidlliquid extraction was attempted in the filtrate. The organic phase was saponified for fatty acids analysis and, the aqueous phase was further hydrolysed for monosaccharide analysis. Two resins were invetigated, the Amberlite IRA 120 from Vetec Química (Rio de Janeiro, BR) and the Dowex 50WX8-200 from Sigma-Aldrich (St. Louis, USA). The Dowex resin showed the best results, reaching recoveries from 90,6 to 96,8%. To monitor the hydrolysis amino acids electropherograms were registered, under three forms: direct detection of phenylalanine; direct detection of hystidine and indirect detection of other amino acids. The results showed, that the three forms were similar. Mathematic models to describe the hydrolysis profile were fitted by the Curve Expert 1.3 software. The results for the amino acids analysis were in agreement with Kjedahl\'s method. The fatty acids analysis was tested with success only for brazilian nut, that presented a concentration 54.1 % (total fatty acids). The monosaccharides analysis was tested with sucess for all matrices, showing 12.6% for the brazilian nut, 26.5% for the oat and 39.0% for the wheat.