O pinhão é a semente do Pinheiro do Paraná (Araucaria angustifolia) que cresce naturalmente nos Estados do Sul do Brasil, sendo consumido normalmente cozido durante a época de safra. Existem alguns estudos com pinhão, mas pouco se tem feito para aumentar sua aplicabilidade como ingrediente em desenvolvimento de novos produtos. O objetivo deste trabalho foi utilizar os componentes do pinhão na forma de amido, farinha, extrato fenólico da casca e casca em pó, como ingredientes naturais para o desenvolvimento de produtos inovadores nas indústrias farmacêutica e de alimentos. Este trabalho está dividido em duas etapas: desenvolvimento de formulações para uso tópico na área da indústria farmacêutica, e desenvolvimento de filmes comestíveis na área da indústria de alimentos. Na primeira etapa do trabalho foram desenvolvidos dois tipos de formulações de uso tópico, gel e emulgel, com amido de pinhão e extrato fenólico da casca. Foi analisada a estabilidade em curto prazo, através de ciclos de estresse térmico, e durante seis meses de armazenamento. Além disso, foi realizada uma análise sensorial discriminativa comparando as formulações com seus controles e análise de eritema e pH da pele através de sondas não invasivas. Ainda, foram estudadas possíveis correlações entre parâmetros físicos e reológicos das formulações ao longo do tempo de armazenamento através da matriz de correlações de Pearson. Os resultados desta etapa do trabalho demonstraram que as formulações cosméticas mantiveram seu aspecto físico e comportamento pseudoplástico após os ciclos de estresse e durante os seis meses de armazenamento, com uma boa estabilidade. A adição de amido de pinhão manteve a espalhabilidade e aumentou a viscosidade das formulações em comparação com seus controles. O extrato fenólico da casca mostrou-se uma boa fonte de compostos fenólicos com atividade antioxidante, a qual se manteve estável mesmo após estresse térmico. Nos estudos em voluntários humanos, as formulações não apresentaram quaisquer sinais de irritação cutânea ou alteração de pH da pele. A formulação tipo emulgel foi considerada como tendo maior capacidade de se espalhar na pele e sensação de filme aveludado, menor pegajosidade e percepção na pele após 5 minutos da aplicação, o que sugere que a formulação, além de melhor espalhamento, não deixa sensação residual na pele. Através das análises de correlação concluiu-se que quanto maior o conteúdo de umidade maior o índice de consistência, índice de qualidade e viscosidade aparente, e, por outro lado, menor o índice de fluxo e, quanto maior o tamanho médio de partícula, menor o índice de consistência, índice de qualidade e viscosidade aparente. Na segunda etapa do trabalho foram desenvolvidos filmes comestíveis à base de amido e farinha de pinhão, com e sem adição de casca de pinhão moída. Primeiramente foi avaliada a possibilidade da utilização de glicerol, sorbitol, sacarose e xarope de glicose como plastificantes no desenvolvimento de filmes de amido. Foi avaliado o efeito da quantidade de amido de pinhão e sorbitol na formação dos filmes através de um planejamento experimental 22 com pontos axiais e a influência destas variáveis foi avaliada nas propriedades mecânicas, de cor e opacidade, solubilidade e espessura dos biofilmes formados. Foram desenvolvidos também filmes à base de amido e farinha de pinhão plastificados com diferentes quantidades de glicerol. Estes filmes foram caracterizados e comparados entre si em relação à espessura, permeabilidade a vapor d'água (PVA), temperatura de transição vítrea, microscopia eletrônica de varredura (MEV), porosidade aparente (Ø), cor, opacidade e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Além disso, as matérias-primas foram analisadas através da umidade, atividade de água (Aw), Ø e propriedades de pasta. Após, foram desenvolvidos filmes à base de farinha de pinhão, utilizando a concentração de glicerol que se julgou mais adequada a partir dos dados estudados anteriormente. A estes filmes foram adicionadas diferentes concentrações de casca de pinhão moída e avaliada a influência da adição da casca nas propriedades físico-químicas, na morfologia por MEV, na estrutura química por FTIR, fenólicos solúveis totais e capacidade antioxidante. Por fim, foi realizada a comparação do filme formado a partir de amido de pinhão com filmes desenvolvidos com amidos comerciais com diferentes razões de amilose/amilopectina. Para comparação, foram utilizados o amido de mandioca e dois tipos de amido de milho com alto teor de amilose, Hylon V e Hylon VII. Os filmes foram caracterizados quanto à densidade, volume total de poro, parâmetros de cor e opacidade, análise de estrutura por MEV, permeabilidade a vapor de água, isotermas de sorção, propriedades mecânicas, FTIR e estabilidade térmica por analisador termogravimétrico (TGA). A partir das respostas do planejamento foram obtidos modelos significativos para espessura, solubilidade, módulo de Young, tensão máxima, deformação no momento da ruptura e para os parâmetros de cor b* e h. Os filmes produzidos à base de amido de pinhão e sorbitol apresentaram transparência adequada e valores altos de solubilidade. A espessura dos filmes foi maior com a utilização das maiores concentrações de amido e sorbitol e os maiores valores de solubilidade foram alcançados nas maiores concentrações de sorbitol e menores concentrações de amido. No geral, os filmes apresentaram baixa resistência mecânica, porém, com tendência de aumento de acordo com a maior concentração de amido e diminuição da concentração de sorbitol. O amido e a farinha de pinhão não apresentaram diferença significativa no conteúdo de umidade e o amido de pinhão apresentou Aw e Ø menores que a farinha de pinhão, mas com pico de viscosidade maior. Os filmes feitos com amido de pinhão apresentaram valores menores para espessura, Ø, PVA e opacidade e valores maiores para módulo de Young, resistência à tração e deformação na ruptura. Além disso, filmes com maiores concentrações de glicerol apresentaram maior PVA e deformação na ruptura, e menor resistência à tração e módulo de Young. A estrutura dos filmes de farinha de pinhão apresentaram irregularidades e superfície mais rugosa que os filmes de amido de pinhão. As diferenças na concentração de glicerol não afetaram os valores de Tg dos filmes. Os filmes de farinha de pinhão demonstraram ser mais amarelados e mais opacos. No geral, os filmes de amido e farinha de pinhão não apresentaram mudanças estruturais através da análise de FTIR. A adição de casca de pinhão aos filmes de farinha de pinhão gerou filmes com compostos fenólicos, atividade antioxidante e fibras. O aumento da concentração de casca formou filmes com maior espessura, porosidade aparente, permeabilidade a vapor d'água, compostos fenólicos solúveis totais, capacidade antioxidante, módulo de Young, fibra dietética e de coloração mais avermelhada (a*) e amarelada (b*). Ainda, a presença da casca de pinhão diminuiu a deformação na ruptura e luminosidade (L*). A casca de pinhão deixou os filmes mais ásperos e com algumas falhas na superfície, visíveis pelas imagens de MEV. A intensidade dos picos do espectro no infravermelho (FTIR) diminuiu com o aumento da concentração de casca nos filmes. A comparação do filme feito com amido de pinhão e demais filmes de amidos comerciais com diferentes razões de amilose/amilopectina demonstrou que esta característica tem efeito apenas sobre a força do filme e tensão superficial da solução filmogênica. No geral, todos os filmes demonstraram transparência com baixos valores de ΔE e opacidade, superfícies lisas com aspecto homogêneo, isotermas do tipo III, ajustáveis pelo modelo de GAB, permeabilidade a vapor d'água adequada para filmes de amido, padrões de infravermelho similares entre si e degradação térmica seguindo o mesmo padrão. Por fim, através dos testes e produtos desenvolvidos pôde-se demonstrar a aplicabilidade do pinhão, criando alternativas para valorização do produto e aproveitamento da semente inteira, diminuindo a geração de resíduos. Foi possível perceber também um grande potencial da utilização da semente em produtos que utilizem amido, farinha com grande quantidade de carboidrato, fibras e compostos fenólicos com atividade antioxidante. / Pinhão is the Parana pine seed (Araucaria angustifolia), which grows naturally in the southern states of Brazil, and is usually consumed cooked during the harvest season. There are some studies with pinhão, but there are a few efforts to increase its applicability as an ingredient in the development of new products. The main goal of this work is to use the pinhão components such as starch, flour, phenolic extract of the husk and husk powder, as natural ingredients for the development of innovative products in the pharmaceutical and food industries. This work is divided into two stages: development of topical formulations in the pharmaceutical industry area, and development of edible films in the food industry area. In the first stage, there were developed two types of topical formulations, gel and emulgel with pinhão starch and phenolic extract of the husk. The stability was analyzed through thermal stress cycles, and along six months of storage. In addition, a discriminative sensory analysis was performed comparing formulations with their controls and an analysis of erythema and skin pH through non-invasive probes was also made. Furthermore, possible correlation between physical and rheological parameters of formulations over time through storage Pearson correlation matrix was studied. The results of this step showed that the cosmetic formulations maintained their physical appearance and the pseudoplastic behavior after stress cycles and six months of storage, showing good stability. The addition of pinhão starch kept spreadability and increased the formulations’ viscosity when comparing with their controls. The coat phenolic extract proved to be a good source of phenolic compounds with antioxidant activity, which remained stable even after thermal stress. The formulations showed no signs of skin irritation or pH skin alteration in the studies with human volunteers. The emulgel type formulation was considered to have greater spread ability on the skin and better feeling of peachy film, lower stickiness and perception on the skin after 5 minutes of application, suggesting that the formulation spreads better and leaves no residual sensation on the skin. Through the correlation analysis it was concluded that the higher the moisture content the higher the consistency index, quality index and apparent viscosity and, on the other hand, the lower the flow rate; the greater the average particle size, smaller the consistency index, quality index and apparent viscosity. In the second stage of the work, there were developed edible films based on pinhão starch and flour, with or without grounded pinhão husk addition. Initially, the possibility of the use of glycerol, sorbitol, sucrose and glucose syrup as plastificisers in starch films development was evaluated. The effect of the pinhão starch and sorbitol amounts in the films formation was evaluated through a 22 experimental design with axial points and these variables influence was evaluated by the mechanical properties, color and opacity, solubility and thickness of films. Pinhão starch-based films and pinhão flour-based films with different amounts of glycerol have also been developed, characterized and compared each other to the thickness, water vapor permeability (WVP), glass transition temperature (Tg), scanning electron microscopy (SEM), apparent porosity (Ø), color, opacity, and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). In addition, the raw materials were analyzed for moisture content, water activity (Aw), apparent porosity and pasting profile. Subsequently, pinhão flour films were developed using the glycerol concentration which is judged the most appropriate from the data previously studied. Different concentrations of pinhão husk were added to the films and the pinhão husk addition influence on the physicochemical properties, morphology by SEM, chemical structure by FTIR, total soluble phenolic (TSP), and antioxidant capacity were analyzed. Finally, a comparison of the film formed from pinhão starch and from commercial starches with different amylose/amylopectin ratio was performed. The commercial starches used were the cassava starch and two types of corn starch with high amylose content, Hylon V and Hylon VII. The films were characterized for density, total pore volume (TPV), color parameters, and opacity, structure analysis by SEM, WVP, sorption/desorption isotherms, mechanical properties, FTIR and thermal stability by thermogravimetric analyzer (TGA) and they were compared to each other. The experimental design demonstrated that the thickness, solubility, Young’s modulus, maximum stress, elongation at break, and color parameters b* and h presented significant models. Pinhão starch and sorbitol films showed adequate transparency and high solubility values. The film thickness was greater with the use of higher starch and sorbitol concentrations, and higher solubility values were reached in higher sorbitol amounts and lower starch concentrations. In general, the films had low tensile strength, but with a tendency to increase with starch concentration increasing and sorbitol concentrations decreasing. Pinhão starch and flour did not show differences in moisture content and pinhão starch presented lower Aw, Ø, but higher peak viscosity than pinhão flour. Films made with pinhão starch exhibited lower thickness, Ø, WVP and opacity than pinhão flour films, but higher Young’s modulus, tensile strength and elongation at break. In addition, films with higher amounts of glycerol exhibited higher WVP and elongation at break, with lower tensile strength and Young’s modulus. The pinhão flour films structure presented irregularities and were rougher than pinhão starch films. Differences in glycerol content did not affect Tg values of these films. Flour films were yellowish and also had a higher opacity value. The FTIR spectra of pinhão starch and pinhão flour films showed similar IR absorbance patterns, with no structural change in the presence or absence of glycerol. The increase of pinhão husk concentration formed films with greater thickness, porosity, WVP, TSP, antioxidant capacity, Young's modulus, dietary fiber and more intense color parameters for red (a*) and yellow (b*) . The pinhão husk presence decreased the elongation at break and lightness (L*), made rougher films and with imperfections on the surface, visible by SEM images. The intensity of the peaks in the infrared spectrum (FTIR) decreased when pinhão husk concentration increased. The comparison made between pinhão starch films and films made with commercial starches with different amylose/amylopectin ratios showed that this characteristic takes effect only on the film strength and surface tension of the film solution. In general, all the films demonstrated transparency with low ΔE values and opacity, a smooth surface with homogeneous appearance. They also showed Type III isotherm, adjustable by the GAB model, adequate WVP, IR patterns similar to each other and thermal degradation following the same pattern. Finally, through the tests and developed products it can be demonstrate the applicability of the pinhão and create alternatives for the whole seed utilization, reducing the waste generation. In addition, it can be noticed a great potential of seed uses in such products that use starch, flour with lots of carbohydrates, fiber and phenolic compounds with antioxidant activity.

Uma das maiores preocupações da indústria de alimento é o grande consumo de água nos seus processos produtivos. A conservação e reúso da água é hoje uma necessidade real e crescente. Esta dissertação expõe conceitos sobre uso racional e reúso de água na indústria de aditivos alimentares, e sistemas de gestão da qualidade na indústria de alimentos. O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver uma descrição da aplicação do sistema APPCC - Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle, como ferramenta no reúso de águas para as indústrias de alimentos, utilizando-se como estudo de caso uma indústria do setor de aromas e essências, fundamentado nos princípios da Gestão da Qualidade Total. Neste estudo são apresentados dados técnicos obtidos em visitas realizadas à empresa Givaudan, localizado na cidade de São Paulo, Brasil. Foi feita uma análise dos principais processos produtivos, para a identificação da demanda de água e, consequentemente, das áreas com maior potencial para a aplicação de alternativas para reúso da água. Determinou-se que os maiores consumos de água estão na produção de aromas e fragrâncias, referindo-se ao processo de lavagem de equipamentos e utensílios nas áreas de secagem de emulsões e tanques móveis. Recomenda-se tratar o efluente da operação de lavagem, posteriormente essa água tratada deve ser levada a um tanque de armazenamento para ser reusada internamente nos primeiros estágios de lavagem e enxágüe dos secadores do tipo Spray Dry. A ferramenta APPCC vai garantir a qualidade físico-química e microbiológica da água. O tratamento para este efluente que contém alta concentração de sólidos dissolvidos é através de osmose reversa por ser um processo que vai permitir uma alta remoção dos sólidos dissolvidos, bactérias e vírus. Para reduzir o consumo de água na empresa se propor um reúso de água não potável externamente, implantando e instalando uma estação de tratamento biológico para adequar o efluente proveniente da área de lavagens dos tanques móveis, lavadores de gases, vasos sanitários, e bebedouros. / One of the major problems faced by the food industry is their enormous water consumption is their productive processes. Water conservation and reuse is a real and increasing necessity. This dissertation discusses rational use concepts, industrial water reuse, quality management systems in the condiment sector of the food industry. The main objective of this dissertation is to develop the concept of HACCP - Hazard Analysis and Critical Control Point - as a tool for water reuse in food industries, using the Flavor and Essence of food industry as a case study for total quality management. Presented in this study are the technical data obtained from Givaudan, a food industry located in the city of São Paulo, Brazil. The analysis of the main productive processes was done in order to identify the water demand and consequently, identify the areas where water reuse alternatives have more chances of being implemented. The major water consuming sectors in the company are the flavor and fragrance, ones especially, with equipment washing operations and utensils used in drying of emulsions and mobile tanks. One sends regards to deal with the effluent one the operation of laundering, later this treated water must be taken to a tank of storage to be reused internally in the first periods of training of laundering and rinses of the driers of the type Spray Dry. Tool APPCC goes to guarantee the quality microbiological physicist-chemistry and of the water. The treatment for this effluent one that it contains high dissolved solid concentration is through reverse osmosis for being a process that goes to allow one high removal of dissolved solids, bacteria and virus. To reduce the water consumption in the company if to consider one reuse externally of not potable water, implanting is installing a station of biological treatment to adjust effluent the proceeding one from the area of launderings of the mobile, washing tanks of gases, sanitary vases, and watering place.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane Kreutz.pdf: 3880883 bytes, checksum: de8fc0d92d64fca6737540c7f40ce521 (MD5) Previous issue date: 2006-10-03 / O crescimento populacional e o consumo excessivo dos diversos segmentos da sociedade acarretam um incremento direto na demanda de água. A minimização e a conservação da água é hoje um importante fator para o desenvolvimento industrial, em decorrência da escassez do recurso. Neste trabalho, buscou-se identificar e avaliar a possibilidade de reúso da água de processo na COOPERATIVA AGROINDUSTRIAL LAR Unidade Industrial de Vegetais. Foram avaliadas as linhas de produção de milho enlatado e brócolis congelado. A etapa experimental consistiu em elaborar fluxogramas dos processos industriais envolvidos, identificar e estimar a demanda de água nos pontos de consumo, realizar balanço de massa dos produtos e insumos envolvidos e realizar coletas de amostras dos pontos com potencialidades de reúso. Os principais resultados indicaram, para o brócolis, um consumo de 33,11 kg de água / kg de matéria-prima e para o milho enlatado 4,35 kg de água / kg de matéria-prima e 3,03 kg de água / kg de matéria-prima, considerando o reúso já praticado. Foram identificadas três etapas que apresentam potencialidade de reúso de água, das quais duas apresentaram viabilidade técnica, estimando-se assim, uma redução no consumo de água limpa de até 76,7 % para a linha de milho enlatado.

O presente trabalho apresenta proposições para seleção de variáveis em avaliações sensoriais descritivas e de espectro infravermelho que contribuam com a indústria de alimentos e química através da utilização de métodos de análise multivariada. Desta forma, os objetivos desta tese são: (i) Estudar as principais técnicas de análise multivariada de dados, como são comumente organizadas e como podem contribuir no processo de seleção de variáveis; (ii) Identificar e estruturar técnicas de análise multivariada de dados de forma a construir um método que reduza o número de variáveis necessárias para fins de caracterização, classificação e predição dos produtos; (iii) Reduzir a lista de variáveis/atributos, selecionando aqueles relevantes e não redundantes, reduzindo o tempo de execução e a fadiga imposta aos membros de um painel em avaliações sensoriais; (iv) Validar o método proposto utilizando dados reais; e (v) Comparar diferentes abordagens de análise sensorial voltadas ao desenvolvimento de novos produtos. Os métodos desenvolvidos foram avaliados através da aplicação de estudos de caso, em exemplos com dados reais. Os métodos sugeridos variam com as características dos dados analisados, dados altamente multicolineares ou não e, com e sem variável dependente (variável de resposta). Os métodos apresentam bom desempenho, conduzindo a uma redução significativa no número de variáveis e apresentando índices de adequação de ajuste dos modelos ou acurácia satisfatórios quando comparados aos obtidos mediante retenção da totalidade das variáveis ou comparados a outros métodos dispostos na literatura. Conclui-se que os métodos propostos são adequados para a seleção de variáveis sensoriais e de espectro infravermelho. / This dissertation presents propositions for variable selection in data from descriptive sensory evaluations and near-infrared (NIR) spectrum analyses, based on multivariate analysis methods. There are five objectives here: (i) review the main multivariate analysis techniques, their relationships and potential use in variable selection procedures; (ii) propose a variable selection method based on the techniques in (i) that allows product prediction, classification, and description; (iii) reduce the list of variables/attributes to be analyzed in sensory panels identifying those relevant and non-redundant, such that the time to collect panel data and the fatigue imposed on panelists is minimized; (iv) validate methodological propositions using real life data; and (v) compare different sensory analysis approaches used in new product development. Proposed methods were evaluated through case studies, and vary according to characteristics in the datasets analyzed (data with different degrees of multicollinearity, presenting or not dependent variables). All methods presented good performance leading to significant reduction in the number of variables in the datasets, and leading to models with better adequacy of fit. We conclude that the methods are suitable for datasets from descriptive sensory evaluations and NIR analyses.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane Kreutz.pdf: 3880883 bytes, checksum: de8fc0d92d64fca6737540c7f40ce521 (MD5) Previous issue date: 2006-10-03 / O crescimento populacional e o consumo excessivo dos diversos segmentos da sociedade acarretam um incremento direto na demanda de água. A minimização e a conservação da água é hoje um importante fator para o desenvolvimento industrial, em decorrência da escassez do recurso. Neste trabalho, buscou-se identificar e avaliar a possibilidade de reúso da água de processo na COOPERATIVA AGROINDUSTRIAL LAR Unidade Industrial de Vegetais. Foram avaliadas as linhas de produção de milho enlatado e brócolis congelado. A etapa experimental consistiu em elaborar fluxogramas dos processos industriais envolvidos, identificar e estimar a demanda de água nos pontos de consumo, realizar balanço de massa dos produtos e insumos envolvidos e realizar coletas de amostras dos pontos com potencialidades de reúso. Os principais resultados indicaram, para o brócolis, um consumo de 33,11 kg de água / kg de matéria-prima e para o milho enlatado 4,35 kg de água / kg de matéria-prima e 3,03 kg de água / kg de matéria-prima, considerando o reúso já praticado. Foram identificadas três etapas que apresentam potencialidade de reúso de água, das quais duas apresentaram viabilidade técnica, estimando-se assim, uma redução no consumo de água limpa de até 76,7 % para a linha de milho enlatado.

O presente trabalho apresenta proposições para seleção de variáveis em avaliações sensoriais descritivas e de espectro infravermelho que contribuam com a indústria de alimentos e química através da utilização de métodos de análise multivariada. Desta forma, os objetivos desta tese são: (i) Estudar as principais técnicas de análise multivariada de dados, como são comumente organizadas e como podem contribuir no processo de seleção de variáveis; (ii) Identificar e estruturar técnicas de análise multivariada de dados de forma a construir um método que reduza o número de variáveis necessárias para fins de caracterização, classificação e predição dos produtos; (iii) Reduzir a lista de variáveis/atributos, selecionando aqueles relevantes e não redundantes, reduzindo o tempo de execução e a fadiga imposta aos membros de um painel em avaliações sensoriais; (iv) Validar o método proposto utilizando dados reais; e (v) Comparar diferentes abordagens de análise sensorial voltadas ao desenvolvimento de novos produtos. Os métodos desenvolvidos foram avaliados através da aplicação de estudos de caso, em exemplos com dados reais. Os métodos sugeridos variam com as características dos dados analisados, dados altamente multicolineares ou não e, com e sem variável dependente (variável de resposta). Os métodos apresentam bom desempenho, conduzindo a uma redução significativa no número de variáveis e apresentando índices de adequação de ajuste dos modelos ou acurácia satisfatórios quando comparados aos obtidos mediante retenção da totalidade das variáveis ou comparados a outros métodos dispostos na literatura. Conclui-se que os métodos propostos são adequados para a seleção de variáveis sensoriais e de espectro infravermelho. / This dissertation presents propositions for variable selection in data from descriptive sensory evaluations and near-infrared (NIR) spectrum analyses, based on multivariate analysis methods. There are five objectives here: (i) review the main multivariate analysis techniques, their relationships and potential use in variable selection procedures; (ii) propose a variable selection method based on the techniques in (i) that allows product prediction, classification, and description; (iii) reduce the list of variables/attributes to be analyzed in sensory panels identifying those relevant and non-redundant, such that the time to collect panel data and the fatigue imposed on panelists is minimized; (iv) validate methodological propositions using real life data; and (v) compare different sensory analysis approaches used in new product development. Proposed methods were evaluated through case studies, and vary according to characteristics in the datasets analyzed (data with different degrees of multicollinearity, presenting or not dependent variables). All methods presented good performance leading to significant reduction in the number of variables in the datasets, and leading to models with better adequacy of fit. We conclude that the methods are suitable for datasets from descriptive sensory evaluations and NIR analyses.

O pinhão é a semente do Pinheiro do Paraná (Araucaria angustifolia) que cresce naturalmente nos Estados do Sul do Brasil, sendo consumido normalmente cozido durante a época de safra. Existem alguns estudos com pinhão, mas pouco se tem feito para aumentar sua aplicabilidade como ingrediente em desenvolvimento de novos produtos. O objetivo deste trabalho foi utilizar os componentes do pinhão na forma de amido, farinha, extrato fenólico da casca e casca em pó, como ingredientes naturais para o desenvolvimento de produtos inovadores nas indústrias farmacêutica e de alimentos. Este trabalho está dividido em duas etapas: desenvolvimento de formulações para uso tópico na área da indústria farmacêutica, e desenvolvimento de filmes comestíveis na área da indústria de alimentos. Na primeira etapa do trabalho foram desenvolvidos dois tipos de formulações de uso tópico, gel e emulgel, com amido de pinhão e extrato fenólico da casca. Foi analisada a estabilidade em curto prazo, através de ciclos de estresse térmico, e durante seis meses de armazenamento. Além disso, foi realizada uma análise sensorial discriminativa comparando as formulações com seus controles e análise de eritema e pH da pele através de sondas não invasivas. Ainda, foram estudadas possíveis correlações entre parâmetros físicos e reológicos das formulações ao longo do tempo de armazenamento através da matriz de correlações de Pearson. Os resultados desta etapa do trabalho demonstraram que as formulações cosméticas mantiveram seu aspecto físico e comportamento pseudoplástico após os ciclos de estresse e durante os seis meses de armazenamento, com uma boa estabilidade. A adição de amido de pinhão manteve a espalhabilidade e aumentou a viscosidade das formulações em comparação com seus controles. O extrato fenólico da casca mostrou-se uma boa fonte de compostos fenólicos com atividade antioxidante, a qual se manteve estável mesmo após estresse térmico. Nos estudos em voluntários humanos, as formulações não apresentaram quaisquer sinais de irritação cutânea ou alteração de pH da pele. A formulação tipo emulgel foi considerada como tendo maior capacidade de se espalhar na pele e sensação de filme aveludado, menor pegajosidade e percepção na pele após 5 minutos da aplicação, o que sugere que a formulação, além de melhor espalhamento, não deixa sensação residual na pele. Através das análises de correlação concluiu-se que quanto maior o conteúdo de umidade maior o índice de consistência, índice de qualidade e viscosidade aparente, e, por outro lado, menor o índice de fluxo e, quanto maior o tamanho médio de partícula, menor o índice de consistência, índice de qualidade e viscosidade aparente. Na segunda etapa do trabalho foram desenvolvidos filmes comestíveis à base de amido e farinha de pinhão, com e sem adição de casca de pinhão moída. Primeiramente foi avaliada a possibilidade da utilização de glicerol, sorbitol, sacarose e xarope de glicose como plastificantes no desenvolvimento de filmes de amido. Foi avaliado o efeito da quantidade de amido de pinhão e sorbitol na formação dos filmes através de um planejamento experimental 22 com pontos axiais e a influência destas variáveis foi avaliada nas propriedades mecânicas, de cor e opacidade, solubilidade e espessura dos biofilmes formados. Foram desenvolvidos também filmes à base de amido e farinha de pinhão plastificados com diferentes quantidades de glicerol. Estes filmes foram caracterizados e comparados entre si em relação à espessura, permeabilidade a vapor d'água (PVA), temperatura de transição vítrea, microscopia eletrônica de varredura (MEV), porosidade aparente (Ø), cor, opacidade e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Além disso, as matérias-primas foram analisadas através da umidade, atividade de água (Aw), Ø e propriedades de pasta. Após, foram desenvolvidos filmes à base de farinha de pinhão, utilizando a concentração de glicerol que se julgou mais adequada a partir dos dados estudados anteriormente. A estes filmes foram adicionadas diferentes concentrações de casca de pinhão moída e avaliada a influência da adição da casca nas propriedades físico-químicas, na morfologia por MEV, na estrutura química por FTIR, fenólicos solúveis totais e capacidade antioxidante. Por fim, foi realizada a comparação do filme formado a partir de amido de pinhão com filmes desenvolvidos com amidos comerciais com diferentes razões de amilose/amilopectina. Para comparação, foram utilizados o amido de mandioca e dois tipos de amido de milho com alto teor de amilose, Hylon V e Hylon VII. Os filmes foram caracterizados quanto à densidade, volume total de poro, parâmetros de cor e opacidade, análise de estrutura por MEV, permeabilidade a vapor de água, isotermas de sorção, propriedades mecânicas, FTIR e estabilidade térmica por analisador termogravimétrico (TGA). A partir das respostas do planejamento foram obtidos modelos significativos para espessura, solubilidade, módulo de Young, tensão máxima, deformação no momento da ruptura e para os parâmetros de cor b* e h. Os filmes produzidos à base de amido de pinhão e sorbitol apresentaram transparência adequada e valores altos de solubilidade. A espessura dos filmes foi maior com a utilização das maiores concentrações de amido e sorbitol e os maiores valores de solubilidade foram alcançados nas maiores concentrações de sorbitol e menores concentrações de amido. No geral, os filmes apresentaram baixa resistência mecânica, porém, com tendência de aumento de acordo com a maior concentração de amido e diminuição da concentração de sorbitol. O amido e a farinha de pinhão não apresentaram diferença significativa no conteúdo de umidade e o amido de pinhão apresentou Aw e Ø menores que a farinha de pinhão, mas com pico de viscosidade maior. Os filmes feitos com amido de pinhão apresentaram valores menores para espessura, Ø, PVA e opacidade e valores maiores para módulo de Young, resistência à tração e deformação na ruptura. Além disso, filmes com maiores concentrações de glicerol apresentaram maior PVA e deformação na ruptura, e menor resistência à tração e módulo de Young. A estrutura dos filmes de farinha de pinhão apresentaram irregularidades e superfície mais rugosa que os filmes de amido de pinhão. As diferenças na concentração de glicerol não afetaram os valores de Tg dos filmes. Os filmes de farinha de pinhão demonstraram ser mais amarelados e mais opacos. No geral, os filmes de amido e farinha de pinhão não apresentaram mudanças estruturais através da análise de FTIR. A adição de casca de pinhão aos filmes de farinha de pinhão gerou filmes com compostos fenólicos, atividade antioxidante e fibras. O aumento da concentração de casca formou filmes com maior espessura, porosidade aparente, permeabilidade a vapor d'água, compostos fenólicos solúveis totais, capacidade antioxidante, módulo de Young, fibra dietética e de coloração mais avermelhada (a*) e amarelada (b*). Ainda, a presença da casca de pinhão diminuiu a deformação na ruptura e luminosidade (L*). A casca de pinhão deixou os filmes mais ásperos e com algumas falhas na superfície, visíveis pelas imagens de MEV. A intensidade dos picos do espectro no infravermelho (FTIR) diminuiu com o aumento da concentração de casca nos filmes. A comparação do filme feito com amido de pinhão e demais filmes de amidos comerciais com diferentes razões de amilose/amilopectina demonstrou que esta característica tem efeito apenas sobre a força do filme e tensão superficial da solução filmogênica. No geral, todos os filmes demonstraram transparência com baixos valores de ΔE e opacidade, superfícies lisas com aspecto homogêneo, isotermas do tipo III, ajustáveis pelo modelo de GAB, permeabilidade a vapor d'água adequada para filmes de amido, padrões de infravermelho similares entre si e degradação térmica seguindo o mesmo padrão. Por fim, através dos testes e produtos desenvolvidos pôde-se demonstrar a aplicabilidade do pinhão, criando alternativas para valorização do produto e aproveitamento da semente inteira, diminuindo a geração de resíduos. Foi possível perceber também um grande potencial da utilização da semente em produtos que utilizem amido, farinha com grande quantidade de carboidrato, fibras e compostos fenólicos com atividade antioxidante. / Pinhão is the Parana pine seed (Araucaria angustifolia), which grows naturally in the southern states of Brazil, and is usually consumed cooked during the harvest season. There are some studies with pinhão, but there are a few efforts to increase its applicability as an ingredient in the development of new products. The main goal of this work is to use the pinhão components such as starch, flour, phenolic extract of the husk and husk powder, as natural ingredients for the development of innovative products in the pharmaceutical and food industries. This work is divided into two stages: development of topical formulations in the pharmaceutical industry area, and development of edible films in the food industry area. In the first stage, there were developed two types of topical formulations, gel and emulgel with pinhão starch and phenolic extract of the husk. The stability was analyzed through thermal stress cycles, and along six months of storage. In addition, a discriminative sensory analysis was performed comparing formulations with their controls and an analysis of erythema and skin pH through non-invasive probes was also made. Furthermore, possible correlation between physical and rheological parameters of formulations over time through storage Pearson correlation matrix was studied. The results of this step showed that the cosmetic formulations maintained their physical appearance and the pseudoplastic behavior after stress cycles and six months of storage, showing good stability. The addition of pinhão starch kept spreadability and increased the formulations’ viscosity when comparing with their controls. The coat phenolic extract proved to be a good source of phenolic compounds with antioxidant activity, which remained stable even after thermal stress. The formulations showed no signs of skin irritation or pH skin alteration in the studies with human volunteers. The emulgel type formulation was considered to have greater spread ability on the skin and better feeling of peachy film, lower stickiness and perception on the skin after 5 minutes of application, suggesting that the formulation spreads better and leaves no residual sensation on the skin. Through the correlation analysis it was concluded that the higher the moisture content the higher the consistency index, quality index and apparent viscosity and, on the other hand, the lower the flow rate; the greater the average particle size, smaller the consistency index, quality index and apparent viscosity. In the second stage of the work, there were developed edible films based on pinhão starch and flour, with or without grounded pinhão husk addition. Initially, the possibility of the use of glycerol, sorbitol, sucrose and glucose syrup as plastificisers in starch films development was evaluated. The effect of the pinhão starch and sorbitol amounts in the films formation was evaluated through a 22 experimental design with axial points and these variables influence was evaluated by the mechanical properties, color and opacity, solubility and thickness of films. Pinhão starch-based films and pinhão flour-based films with different amounts of glycerol have also been developed, characterized and compared each other to the thickness, water vapor permeability (WVP), glass transition temperature (Tg), scanning electron microscopy (SEM), apparent porosity (Ø), color, opacity, and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). In addition, the raw materials were analyzed for moisture content, water activity (Aw), apparent porosity and pasting profile. Subsequently, pinhão flour films were developed using the glycerol concentration which is judged the most appropriate from the data previously studied. Different concentrations of pinhão husk were added to the films and the pinhão husk addition influence on the physicochemical properties, morphology by SEM, chemical structure by FTIR, total soluble phenolic (TSP), and antioxidant capacity were analyzed. Finally, a comparison of the film formed from pinhão starch and from commercial starches with different amylose/amylopectin ratio was performed. The commercial starches used were the cassava starch and two types of corn starch with high amylose content, Hylon V and Hylon VII. The films were characterized for density, total pore volume (TPV), color parameters, and opacity, structure analysis by SEM, WVP, sorption/desorption isotherms, mechanical properties, FTIR and thermal stability by thermogravimetric analyzer (TGA) and they were compared to each other. The experimental design demonstrated that the thickness, solubility, Young’s modulus, maximum stress, elongation at break, and color parameters b* and h presented significant models. Pinhão starch and sorbitol films showed adequate transparency and high solubility values. The film thickness was greater with the use of higher starch and sorbitol concentrations, and higher solubility values were reached in higher sorbitol amounts and lower starch concentrations. In general, the films had low tensile strength, but with a tendency to increase with starch concentration increasing and sorbitol concentrations decreasing. Pinhão starch and flour did not show differences in moisture content and pinhão starch presented lower Aw, Ø, but higher peak viscosity than pinhão flour. Films made with pinhão starch exhibited lower thickness, Ø, WVP and opacity than pinhão flour films, but higher Young’s modulus, tensile strength and elongation at break. In addition, films with higher amounts of glycerol exhibited higher WVP and elongation at break, with lower tensile strength and Young’s modulus. The pinhão flour films structure presented irregularities and were rougher than pinhão starch films. Differences in glycerol content did not affect Tg values of these films. Flour films were yellowish and also had a higher opacity value. The FTIR spectra of pinhão starch and pinhão flour films showed similar IR absorbance patterns, with no structural change in the presence or absence of glycerol. The increase of pinhão husk concentration formed films with greater thickness, porosity, WVP, TSP, antioxidant capacity, Young's modulus, dietary fiber and more intense color parameters for red (a*) and yellow (b*) . The pinhão husk presence decreased the elongation at break and lightness (L*), made rougher films and with imperfections on the surface, visible by SEM images. The intensity of the peaks in the infrared spectrum (FTIR) decreased when pinhão husk concentration increased. The comparison made between pinhão starch films and films made with commercial starches with different amylose/amylopectin ratios showed that this characteristic takes effect only on the film strength and surface tension of the film solution. In general, all the films demonstrated transparency with low ΔE values and opacity, a smooth surface with homogeneous appearance. They also showed Type III isotherm, adjustable by the GAB model, adequate WVP, IR patterns similar to each other and thermal degradation following the same pattern. Finally, through the tests and developed products it can be demonstrate the applicability of the pinhão and create alternatives for the whole seed utilization, reducing the waste generation. In addition, it can be noticed a great potential of seed uses in such products that use starch, flour with lots of carbohydrates, fiber and phenolic compounds with antioxidant activity.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-10-02T13:58:53Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2445081 bytes, checksum: 370ee98c68f60e0ca5e618f5d0418050 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T13:58:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2445081 bytes, checksum: 370ee98c68f60e0ca5e618f5d0418050 (MD5) Previous issue date: 2017-07-11 / The Product Development Process (PDP) is a critical success factor of any company that proposes to compete by creating and introducing new products to achieve competitive advantage. Through the integration of product and process in the PDP and the elimination of wastes in the process, it is possible to achieve a reduction of time-to-market and a better performance of the product in terms of quality and cost. In this context, this research aims to apply the value stream mapping (VSM) to the development of food products, in order to have an improved process through the reduction of waste. The study was carried out in a large company located in the state of Paraíba that has been operating for 65 years in the food sector. For this, an action research was conducted to allow the critical analysis of the current PDP model used by the company and the further implementation of an improved model. The results indicated that the organization had a PDP very similar to the reference models of the food sector, but it presented several wastes that hinder its evolution. From the mapping of the current model, a future model was proposed in ideal conditions, which confirmed, after its application, the lead time reduction of the process and proved to be feasible, useful and user-friendly. It was still possible to observe other driving factors in the new PDP of the company, which were the change of the working environment and the improvement in the interdepartmental relationships, supported by information technology, which started to play a significant role in the process. Another relevant finding to the research field was the confirmation of the applicability of VSM in the food product development process, given the lack of studies in the literature with this approach. / Processo de Desenvolvimento de Produtos (PDP) é um fator crítico de sucesso para qualquer empresa que se propõe a competir por meio da criação e da introdução de produtos novos no mercado em busca da vantagem competitiva. É através da integração entre produto e processo no PDP e da eliminação de perdas no processo que se garante uma redução do time-to-market e um melhor desempenho do produto em termos de qualidade e custo. Neste contexto, esta pesquisa tem como objetivo aplicar o mapeamento do fluxo de valor (MFV) no desenvolvimento de produtos alimentícios, com o objetivo de melhoria do processo por meio da redução de desperdícios. O estudo foi realizado em uma empresa de grande porte localizada no Estado da Paraíba que atua há 65 anos no segmento do setor de alimentos. Para isso, foi conduzida uma pesquisa-ação para permitir a análise crítica do modelo atual de PDP utilizado pela empresa e a posterior implementação de um modelo melhorado. Os resultados indicaram que a organização estudada possuía um PDP muito semelhante aos modelos de referência do setor, porém apresentava vários desperdícios que impediam sua evolução. A partir do mapeamento do modelo atual, foi proposto um modelo futuro em condições ideais, que ao ser aplicado confirmou a redução do lead time do processo e demonstrou ser factível, útil e de fácil implementação. Ainda foi possível observar outros fatores impulsionadores no novo PDP da empresa estudada, que foram a mudança de ambiente de trabalho e a melhoria nas relações entre os setores envolvidos, apoiado pela tecnologia de informação, que passou a ter papel fundamental no processo. Outro resultado relevante para a área de pesquisa foi a confirmação da aplicabilidade do MFV no processo de desenvolvimento de produtos alimentícios, dada a escassez de estudos na literatura com essa abordagem.

O pinhão é a semente do Pinheiro do Paraná (Araucaria angustifolia) que cresce naturalmente nos Estados do Sul do Brasil, sendo consumido normalmente cozido durante a época de safra. Existem alguns estudos com pinhão, mas pouco se tem feito para aumentar sua aplicabilidade como ingrediente em desenvolvimento de novos produtos. O objetivo deste trabalho foi utilizar os componentes do pinhão na forma de amido, farinha, extrato fenólico da casca e casca em pó, como ingredientes naturais para o desenvolvimento de produtos inovadores nas indústrias farmacêutica e de alimentos. Este trabalho está dividido em duas etapas: desenvolvimento de formulações para uso tópico na área da indústria farmacêutica, e desenvolvimento de filmes comestíveis na área da indústria de alimentos. Na primeira etapa do trabalho foram desenvolvidos dois tipos de formulações de uso tópico, gel e emulgel, com amido de pinhão e extrato fenólico da casca. Foi analisada a estabilidade em curto prazo, através de ciclos de estresse térmico, e durante seis meses de armazenamento. Além disso, foi realizada uma análise sensorial discriminativa comparando as formulações com seus controles e análise de eritema e pH da pele através de sondas não invasivas. Ainda, foram estudadas possíveis correlações entre parâmetros físicos e reológicos das formulações ao longo do tempo de armazenamento através da matriz de correlações de Pearson. Os resultados desta etapa do trabalho demonstraram que as formulações cosméticas mantiveram seu aspecto físico e comportamento pseudoplástico após os ciclos de estresse e durante os seis meses de armazenamento, com uma boa estabilidade. A adição de amido de pinhão manteve a espalhabilidade e aumentou a viscosidade das formulações em comparação com seus controles. O extrato fenólico da casca mostrou-se uma boa fonte de compostos fenólicos com atividade antioxidante, a qual se manteve estável mesmo após estresse térmico. Nos estudos em voluntários humanos, as formulações não apresentaram quaisquer sinais de irritação cutânea ou alteração de pH da pele. A formulação tipo emulgel foi considerada como tendo maior capacidade de se espalhar na pele e sensação de filme aveludado, menor pegajosidade e percepção na pele após 5 minutos da aplicação, o que sugere que a formulação, além de melhor espalhamento, não deixa sensação residual na pele. Através das análises de correlação concluiu-se que quanto maior o conteúdo de umidade maior o índice de consistência, índice de qualidade e viscosidade aparente, e, por outro lado, menor o índice de fluxo e, quanto maior o tamanho médio de partícula, menor o índice de consistência, índice de qualidade e viscosidade aparente. Na segunda etapa do trabalho foram desenvolvidos filmes comestíveis à base de amido e farinha de pinhão, com e sem adição de casca de pinhão moída. Primeiramente foi avaliada a possibilidade da utilização de glicerol, sorbitol, sacarose e xarope de glicose como plastificantes no desenvolvimento de filmes de amido. Foi avaliado o efeito da quantidade de amido de pinhão e sorbitol na formação dos filmes através de um planejamento experimental 22 com pontos axiais e a influência destas variáveis foi avaliada nas propriedades mecânicas, de cor e opacidade, solubilidade e espessura dos biofilmes formados. Foram desenvolvidos também filmes à base de amido e farinha de pinhão plastificados com diferentes quantidades de glicerol. Estes filmes foram caracterizados e comparados entre si em relação à espessura, permeabilidade a vapor d'água (PVA), temperatura de transição vítrea, microscopia eletrônica de varredura (MEV), porosidade aparente (Ø), cor, opacidade e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Além disso, as matérias-primas foram analisadas através da umidade, atividade de água (Aw), Ø e propriedades de pasta. Após, foram desenvolvidos filmes à base de farinha de pinhão, utilizando a concentração de glicerol que se julgou mais adequada a partir dos dados estudados anteriormente. A estes filmes foram adicionadas diferentes concentrações de casca de pinhão moída e avaliada a influência da adição da casca nas propriedades físico-químicas, na morfologia por MEV, na estrutura química por FTIR, fenólicos solúveis totais e capacidade antioxidante. Por fim, foi realizada a comparação do filme formado a partir de amido de pinhão com filmes desenvolvidos com amidos comerciais com diferentes razões de amilose/amilopectina. Para comparação, foram utilizados o amido de mandioca e dois tipos de amido de milho com alto teor de amilose, Hylon V e Hylon VII. Os filmes foram caracterizados quanto à densidade, volume total de poro, parâmetros de cor e opacidade, análise de estrutura por MEV, permeabilidade a vapor de água, isotermas de sorção, propriedades mecânicas, FTIR e estabilidade térmica por analisador termogravimétrico (TGA). A partir das respostas do planejamento foram obtidos modelos significativos para espessura, solubilidade, módulo de Young, tensão máxima, deformação no momento da ruptura e para os parâmetros de cor b* e h. Os filmes produzidos à base de amido de pinhão e sorbitol apresentaram transparência adequada e valores altos de solubilidade. A espessura dos filmes foi maior com a utilização das maiores concentrações de amido e sorbitol e os maiores valores de solubilidade foram alcançados nas maiores concentrações de sorbitol e menores concentrações de amido. No geral, os filmes apresentaram baixa resistência mecânica, porém, com tendência de aumento de acordo com a maior concentração de amido e diminuição da concentração de sorbitol. O amido e a farinha de pinhão não apresentaram diferença significativa no conteúdo de umidade e o amido de pinhão apresentou Aw e Ø menores que a farinha de pinhão, mas com pico de viscosidade maior. Os filmes feitos com amido de pinhão apresentaram valores menores para espessura, Ø, PVA e opacidade e valores maiores para módulo de Young, resistência à tração e deformação na ruptura. Além disso, filmes com maiores concentrações de glicerol apresentaram maior PVA e deformação na ruptura, e menor resistência à tração e módulo de Young. A estrutura dos filmes de farinha de pinhão apresentaram irregularidades e superfície mais rugosa que os filmes de amido de pinhão. As diferenças na concentração de glicerol não afetaram os valores de Tg dos filmes. Os filmes de farinha de pinhão demonstraram ser mais amarelados e mais opacos. No geral, os filmes de amido e farinha de pinhão não apresentaram mudanças estruturais através da análise de FTIR. A adição de casca de pinhão aos filmes de farinha de pinhão gerou filmes com compostos fenólicos, atividade antioxidante e fibras. O aumento da concentração de casca formou filmes com maior espessura, porosidade aparente, permeabilidade a vapor d'água, compostos fenólicos solúveis totais, capacidade antioxidante, módulo de Young, fibra dietética e de coloração mais avermelhada (a*) e amarelada (b*). Ainda, a presença da casca de pinhão diminuiu a deformação na ruptura e luminosidade (L*). A casca de pinhão deixou os filmes mais ásperos e com algumas falhas na superfície, visíveis pelas imagens de MEV. A intensidade dos picos do espectro no infravermelho (FTIR) diminuiu com o aumento da concentração de casca nos filmes. A comparação do filme feito com amido de pinhão e demais filmes de amidos comerciais com diferentes razões de amilose/amilopectina demonstrou que esta característica tem efeito apenas sobre a força do filme e tensão superficial da solução filmogênica. No geral, todos os filmes demonstraram transparência com baixos valores de ΔE e opacidade, superfícies lisas com aspecto homogêneo, isotermas do tipo III, ajustáveis pelo modelo de GAB, permeabilidade a vapor d'água adequada para filmes de amido, padrões de infravermelho similares entre si e degradação térmica seguindo o mesmo padrão. Por fim, através dos testes e produtos desenvolvidos pôde-se demonstrar a aplicabilidade do pinhão, criando alternativas para valorização do produto e aproveitamento da semente inteira, diminuindo a geração de resíduos. Foi possível perceber também um grande potencial da utilização da semente em produtos que utilizem amido, farinha com grande quantidade de carboidrato, fibras e compostos fenólicos com atividade antioxidante. / Pinhão is the Parana pine seed (Araucaria angustifolia), which grows naturally in the southern states of Brazil, and is usually consumed cooked during the harvest season. There are some studies with pinhão, but there are a few efforts to increase its applicability as an ingredient in the development of new products. The main goal of this work is to use the pinhão components such as starch, flour, phenolic extract of the husk and husk powder, as natural ingredients for the development of innovative products in the pharmaceutical and food industries. This work is divided into two stages: development of topical formulations in the pharmaceutical industry area, and development of edible films in the food industry area. In the first stage, there were developed two types of topical formulations, gel and emulgel with pinhão starch and phenolic extract of the husk. The stability was analyzed through thermal stress cycles, and along six months of storage. In addition, a discriminative sensory analysis was performed comparing formulations with their controls and an analysis of erythema and skin pH through non-invasive probes was also made. Furthermore, possible correlation between physical and rheological parameters of formulations over time through storage Pearson correlation matrix was studied. The results of this step showed that the cosmetic formulations maintained their physical appearance and the pseudoplastic behavior after stress cycles and six months of storage, showing good stability. The addition of pinhão starch kept spreadability and increased the formulations’ viscosity when comparing with their controls. The coat phenolic extract proved to be a good source of phenolic compounds with antioxidant activity, which remained stable even after thermal stress. The formulations showed no signs of skin irritation or pH skin alteration in the studies with human volunteers. The emulgel type formulation was considered to have greater spread ability on the skin and better feeling of peachy film, lower stickiness and perception on the skin after 5 minutes of application, suggesting that the formulation spreads better and leaves no residual sensation on the skin. Through the correlation analysis it was concluded that the higher the moisture content the higher the consistency index, quality index and apparent viscosity and, on the other hand, the lower the flow rate; the greater the average particle size, smaller the consistency index, quality index and apparent viscosity. In the second stage of the work, there were developed edible films based on pinhão starch and flour, with or without grounded pinhão husk addition. Initially, the possibility of the use of glycerol, sorbitol, sucrose and glucose syrup as plastificisers in starch films development was evaluated. The effect of the pinhão starch and sorbitol amounts in the films formation was evaluated through a 22 experimental design with axial points and these variables influence was evaluated by the mechanical properties, color and opacity, solubility and thickness of films. Pinhão starch-based films and pinhão flour-based films with different amounts of glycerol have also been developed, characterized and compared each other to the thickness, water vapor permeability (WVP), glass transition temperature (Tg), scanning electron microscopy (SEM), apparent porosity (Ø), color, opacity, and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). In addition, the raw materials were analyzed for moisture content, water activity (Aw), apparent porosity and pasting profile. Subsequently, pinhão flour films were developed using the glycerol concentration which is judged the most appropriate from the data previously studied. Different concentrations of pinhão husk were added to the films and the pinhão husk addition influence on the physicochemical properties, morphology by SEM, chemical structure by FTIR, total soluble phenolic (TSP), and antioxidant capacity were analyzed. Finally, a comparison of the film formed from pinhão starch and from commercial starches with different amylose/amylopectin ratio was performed. The commercial starches used were the cassava starch and two types of corn starch with high amylose content, Hylon V and Hylon VII. The films were characterized for density, total pore volume (TPV), color parameters, and opacity, structure analysis by SEM, WVP, sorption/desorption isotherms, mechanical properties, FTIR and thermal stability by thermogravimetric analyzer (TGA) and they were compared to each other. The experimental design demonstrated that the thickness, solubility, Young’s modulus, maximum stress, elongation at break, and color parameters b* and h presented significant models. Pinhão starch and sorbitol films showed adequate transparency and high solubility values. The film thickness was greater with the use of higher starch and sorbitol concentrations, and higher solubility values were reached in higher sorbitol amounts and lower starch concentrations. In general, the films had low tensile strength, but with a tendency to increase with starch concentration increasing and sorbitol concentrations decreasing. Pinhão starch and flour did not show differences in moisture content and pinhão starch presented lower Aw, Ø, but higher peak viscosity than pinhão flour. Films made with pinhão starch exhibited lower thickness, Ø, WVP and opacity than pinhão flour films, but higher Young’s modulus, tensile strength and elongation at break. In addition, films with higher amounts of glycerol exhibited higher WVP and elongation at break, with lower tensile strength and Young’s modulus. The pinhão flour films structure presented irregularities and were rougher than pinhão starch films. Differences in glycerol content did not affect Tg values of these films. Flour films were yellowish and also had a higher opacity value. The FTIR spectra of pinhão starch and pinhão flour films showed similar IR absorbance patterns, with no structural change in the presence or absence of glycerol. The increase of pinhão husk concentration formed films with greater thickness, porosity, WVP, TSP, antioxidant capacity, Young's modulus, dietary fiber and more intense color parameters for red (a*) and yellow (b*) . The pinhão husk presence decreased the elongation at break and lightness (L*), made rougher films and with imperfections on the surface, visible by SEM images. The intensity of the peaks in the infrared spectrum (FTIR) decreased when pinhão husk concentration increased. The comparison made between pinhão starch films and films made with commercial starches with different amylose/amylopectin ratios showed that this characteristic takes effect only on the film strength and surface tension of the film solution. In general, all the films demonstrated transparency with low ΔE values and opacity, a smooth surface with homogeneous appearance. They also showed Type III isotherm, adjustable by the GAB model, adequate WVP, IR patterns similar to each other and thermal degradation following the same pattern. Finally, through the tests and developed products it can be demonstrate the applicability of the pinhão and create alternatives for the whole seed utilization, reducing the waste generation. In addition, it can be noticed a great potential of seed uses in such products that use starch, flour with lots of carbohydrates, fiber and phenolic compounds with antioxidant activity.

O presente trabalho apresenta proposições para seleção de variáveis em avaliações sensoriais descritivas e de espectro infravermelho que contribuam com a indústria de alimentos e química através da utilização de métodos de análise multivariada. Desta forma, os objetivos desta tese são: (i) Estudar as principais técnicas de análise multivariada de dados, como são comumente organizadas e como podem contribuir no processo de seleção de variáveis; (ii) Identificar e estruturar técnicas de análise multivariada de dados de forma a construir um método que reduza o número de variáveis necessárias para fins de caracterização, classificação e predição dos produtos; (iii) Reduzir a lista de variáveis/atributos, selecionando aqueles relevantes e não redundantes, reduzindo o tempo de execução e a fadiga imposta aos membros de um painel em avaliações sensoriais; (iv) Validar o método proposto utilizando dados reais; e (v) Comparar diferentes abordagens de análise sensorial voltadas ao desenvolvimento de novos produtos. Os métodos desenvolvidos foram avaliados através da aplicação de estudos de caso, em exemplos com dados reais. Os métodos sugeridos variam com as características dos dados analisados, dados altamente multicolineares ou não e, com e sem variável dependente (variável de resposta). Os métodos apresentam bom desempenho, conduzindo a uma redução significativa no número de variáveis e apresentando índices de adequação de ajuste dos modelos ou acurácia satisfatórios quando comparados aos obtidos mediante retenção da totalidade das variáveis ou comparados a outros métodos dispostos na literatura. Conclui-se que os métodos propostos são adequados para a seleção de variáveis sensoriais e de espectro infravermelho. / This dissertation presents propositions for variable selection in data from descriptive sensory evaluations and near-infrared (NIR) spectrum analyses, based on multivariate analysis methods. There are five objectives here: (i) review the main multivariate analysis techniques, their relationships and potential use in variable selection procedures; (ii) propose a variable selection method based on the techniques in (i) that allows product prediction, classification, and description; (iii) reduce the list of variables/attributes to be analyzed in sensory panels identifying those relevant and non-redundant, such that the time to collect panel data and the fatigue imposed on panelists is minimized; (iv) validate methodological propositions using real life data; and (v) compare different sensory analysis approaches used in new product development. Proposed methods were evaluated through case studies, and vary according to characteristics in the datasets analyzed (data with different degrees of multicollinearity, presenting or not dependent variables). All methods presented good performance leading to significant reduction in the number of variables in the datasets, and leading to models with better adequacy of fit. We conclude that the methods are suitable for datasets from descriptive sensory evaluations and NIR analyses.