The objective of this study was to evaluate the reduction on the levels of mycotoxins in wheat products and by-products: deoxynivalenol (DON) in whole wheat flour, wheat bran and the efluent from wet milling of wheat flour, and zearalenone (ZEN) in wheat bran. Firstly, the reduction of DON contamination was studied on whole wheat flour, naturaly contaminated, and considering different moisture levels, as well as in wet milling effluent of wheat flour. Further, the impact of the ozonation process on the rheological properties of the processed flour was evaluated. Secondly, the wheat bran naturally co-contaminated with DON and ZEN was studied, considering the degradation of both mycotoxins and the impact of the ozonation process on the bran phenolic compound content and on the antioxidant capacity. The DON degradation in the whole wheat flour increased with both processing time and moisture content. By changing these process parameters, it was possible to obtain products in accordance with the legal limits of Brazil and the European Union, even starting with concentration 2-4 times higher than the legal limits. However, the rheological properties of the whole wheat flour were affected by the process, probably due to protein modifications. The DON concentration on the wet milling effluent was linearly reduced by the ozonation. In wheat bran naturally contaminated and in its equilibrium moisture, the ozonation reduced both DON and ZEN contamination. The degradation of ZEN was higher and faster than the degradation of DON, which could be explained by their molecular structures. It was also observed that the ozonation process did not negatively affect the phenolic compounds and the antioxidant capacity, which is high desirable from a nutritional point of view. Consequently, this work concludes that the ozonation process was effective in reducing DON and ZEN in different wheat products and efluent. It is noteworthy that the results obtained are promising for future studies and to elucidate the mechanism of action of ozone on mycotoxins and constituents of food. / O objetivo deste estudo foi avaliar a redução nos níveis de micotoxinas em produtos e subprodutos de trigo: desoxinivalenol (DON) em farinha de trigo integral, farelo de trigo e efluente de moagem da farinha de trigo e zearalenona (ZEA) em farelo de trigo. No primeiro momento, a redução da contaminação por DON foi estudada em farinha de trigo integral, naturalmente contaminada e considerando diferentes níveis de umidade, bem como no efluente de moagem úmida da farinha. Além disso, o impacto do processo de ozonização nas propriedades reológicas da farinha processada foi avaliado. Em segundo lugar, estudou-se o farelo de trigo naturalmente co-contaminado com DON e ZEA, considerando a degradação de ambas as micotoxinas e o impacto do processo de ozonização no conteúdo do composto fenólico do farelo e na capacidade antioxidante. A degradação de DON na farinha de trigo integral aumentou tanto com o tempo de processamento quanto com o teor de umidade. Ao alterar esses parâmetros de processo, foi possível obter produtos de acordo com os limites legais do Brasil e da União Européia, mesmo com a concentração 2-4 vezes superior aos limites legais. Contudo, as propriedades reológicas da farinha de trigo integral foram afetadas pelo processo, provavelmente devido a modificações de proteínas. A concentração de DON no efluente de moagem úmida foi linearmente reduzida pela ozonização. Em farelo de trigo naturalmente contaminado e em sua umidade de equilíbrio, a ozonização reduziu a contaminação DON e ZEA. A degradação do ZEA foi maior e mais rápida que a degradação do DON, o que poderia ser explicado pelas suas estruturas moleculares. Observou-se também que o processo de ozonização não afetou negativamente os compostos fenólicos e a capacidade antioxidante, o que é altamente desejável do ponto de vista nutricional. Consequentemente, este trabalho conclui que o processo de ozonização foi efetivo na redução de DON e ZEA em diferentes produtos de trigo e efluentes. Vale ressaltar que os resultados obtidos são promissores para futuros estudos e elucidar o mecanismo de ação do ozônio sobre micotoxinas e constituintes dos alimentos.

O desenvolvimento de filmes à base de biopolímeros tem sido bastante estudado devido aos problemas ambientais causados pelas embalagens de plásticos sintéticos. Dentre os biopolímeros, merece destaque a gelatina, que tem excelente propriedade filmogênica. Entretanto, até o presente momento, os filmes de gelatina apresentam limitações de propriedades mecânicas e, tem elevada sensibilidade à umidade. Uma alternativa para melhorar as propriedades desses filmes pode ser a utilização de nanopartículas como carga de reforço. Assim, os objetivos desta tese foram o desenvolvimento e a caracterização de filmes à base de gelatina, reforçados com nanopartículas. Especificamente, foram objetivos os seguintes estudos: avaliação do efeito da concentração de gelatina sobre as propriedades reológicas das soluções formadoras de filmes e de algumas propriedades físicas de filmes de gelatina, preparados com essas soluções formadoras de filmes com um aplicador automático de filmes; e estudo dos efeitos das concentrações de gelatina e de montmorilonita sobre as propriedades físicas de filmes nanocompósitos e de suas soluções formadoras. Em ambos os estudos, os filmes foram caracterizados imediatamente após a secagem e depois de 7 dias de acondicionamento. As soluções formadoras de filmes (SFF) foram preparadas com gelatina e glicerol, e as soluções formadoras de nanocompósitos (SFN), pela mistura de uma solução de gelatina com uma dispersão de montmorilonita em água, em ambos os estudos, em proporções e temperaturas convenientes. Após a homogeneização, as SFF ou SFN foram resfriadas até a temperatura adequada para aplicação em suportes de plexiglass com a ajuda de um espalhador automático de filmes, acoplado a um banho ultratermostatizado. A altura do espalhador foi mantida constante em 1,5 mm, e a velocidade de espalhamento foi fixada em 35 mm/segundo. Em seguida, as SFF ou SFN foram desidratadas a 30ºC por 24h, em estufa com circulação de ar. No primeiro estudo, as SFF foram preparadas com 5, 8, 11 e 14g de gelatina/100g de SFF e 30 g de glicerol/100g de gelatina, e na segunda parte da tese, as SFN foram preparadas com 5 e 8g de gelatina/100g de SFN, 30 g de glicerol/100g de gelatina e 0, 5, 10 e 15g de montmorilonita/100g de gelatina. As propriedades reológicas das SFF e SFN foram estudadas com testes estacionários e dinâmicos. As propriedades reológicas dasdispersões de montmorilonita em água também foram estudadas, bem como a determinação do tamanho médio das partículas e do potencial zeta. Os filmes foram caracterizados para conhecimento da espessura, umidade, propriedades mecânicas (testes de tração e perfuração), transições de fase, microestrutura das superfícies e da criofratura, cristalinidade, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), hidrofobicidade, isoterma de sorção de vapor de água, solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água, ao O2 e CO2, cor, opacidade, brilho e propriedade de barreira a luz/UV, segundo os objetivos específicos de cada estudo. Em relação ao primeiro estudo, observou-se que a concentração de gelatina na SFF influenciou fortemente todas as propriedades reológicas e inclusive, as transições sol-gel e gel-sol, determinadas nos testes dinâmicos com varredura de temperatura. A concentração de gelatina na SFF aumentou linearmente a espessura dos filmes, sem, contudo afetar nitidamente a umidade, as transições de fases e nem as propriedades mecânicas obtidas nos testes de tração. A força na perfuração aumentou, mas esse efeito foi devido ao aumento da espessura dos filmes. Em relação ao estudo sobre nanocompósitos de gelatina, observou-se inicialmente que a montmorilonita dispersa em água apresentou diâmetro médio entre 204 e 344 nm, e potencial zeta variando em torno de -43mV. A carga de nanopartícula não afetou a viscosidade da dispersão em água, mas influenciou fortemente as propriedades reológicas e de transições de fases das SFN. A carga de nanopartículas também influenciou a espessura, as propriedades mecânicas e a hidrofobicidade dos filmes nanocompósitos, sem uma função nítida. Comportamento similar foi observado nos resultados da calorimetria diferencial de varredura, embora o padrão de cristalinidade, os espectros de FTIR e as microestruturas dos filmes tenham variado com a carga de montmorilonita. O filme nanocompósito produzido com 5g de gelatina/100g de SFN e 5g de montmorilonita/100g de gelatina apresentou melhores propriedades mecânicas e menor solubilidade em água. Esse filme foi submetido a caracterizações complementares com resultados típicos de filmes de gelatina. No geral, pode-se concluir que a montmorilonita pode melhorar as propriedades dos filmes de gelatina, porém, mais estudos serão necessários para se garantir perfeita dispersão da nanopartícula na matriz do filme. / The development of films based on biopolymers has been widely studied due to the environmental problems caused by synthetic plastic packaging. Among biopolymers, gelatin has to be outlined as it has excellent filmogenic properties. However, until now, the gelatin films have mechanical properties limitations and, high humidity sensitive. An alternative to improve the properties of these films may be the use of nanoparticles as load. Thus, the objectives of this thesis were the development and characterization of gelatin-based films, charged with nanoparticles. Specifically, the objectives were the following studies: evaluation of the effect of gelatin concentration on the rheological properties of the film-forming solutions and on some physical properties of the gelatin films prepared with those film forming solutions using a automatic spreader; and the study of the effect of the gelatin and montmorillonite concentrations on the physical properties of nanocomposite films and their film forming solutions. In both studies, the films were characterized immediately after drying and then after 7 days of conditioning. The film forming solutions (FFS) were prepared with gelatin and glycerol, and the nanocomposite film forming solutions (NFS), by blending the gelatin solution with the montmorillonite dispersion in water, for both studies, in convenient proportions and temperatures. After homogenization, the FFS or NFS were cooled to a proper temperature and applied on plexiglass plates with the help of an automatic spreader, attached to an ultra thermostatized bath. The height of the spreader was kept constant at 1.5 mm, and the spreading speed fixed at 35 mm/second. After that, the FFS or NFS were dehydrated at 30ºC for 24h, in an oven with air circulation. In the first study, the FFS were prepared with 5, 8, 11 and 14g of gelatin/100g of FFS and 30g of glycerol/100g of gelatin, and in the second part of the thesis, the NFS were prepared with 5 and 8g of gelatin/100g of NFS, 30 g of glycerol/100g of gelatin and 0, 5, 10 and 15g of montmorillonite/100g of gelatin. The rheological properties of the FFS and NFS were studied by steady and dynamic tests. The rheological properties of the montmorillonite dispersions in water were also studied, along with the average particle size and zeta potential determinations. The films were characterized to determine thickness, water content, mechanical properties (tensile and puncture tests), phase transitions, surface and cryo-fracture microstructure, crystallinity, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), hydrophobicity, water vapor sorption isotherm, solubility in water, water vapor, O2 and CO2 permeabilities, color, opacity, gloss, and light/UV barrier properties, according to the objectives of each study. Regarding the first study, it was observed that the gelatin concentration in the FFS strongly influenced the rheological properties and even the sol-gel and gel-sol transitions, determined by the dynamic temperature scanning tests. The gelatin concentration provoked linear increasing of films thickness without, however, affecting discernibly the water content, the phase transitions neither the mechanical properties determined by the tensile tests. The puncture force increased, but this effect was due to the thickness increasing of the films. Regarding the gelatin nanocomposites study, it was initially observed that the montmorillonite dispersed in water had average diameter between 204 and 344 nm, and zeta potential varying around -43mV. The nanoparticle filling did not affect the viscosity of the water dispersion, but strongly influenced the rheological properties and the phase transitions of the NFS. The nanoparticle filling also affected the thickness, the mechanical properties and the hydrophobicity of the films, without a clear function. Similar behavior was observed for the differential scanning calorimetry results, although the crystalline pattern, the FTIR spectra and the microstructure of the films varied with the montmorillonite filling. The nanocomposite film produced with 5g of gelatin/100g of NFS and 5g of montmorillonite/100g of gelatin showed better mechanical properties and lower solubility in water. That film was submitted to further characterizations rendering results typical of gelatin films. In general, it can be concluded that the montmorillonite can improve the properties of gelatin films, however more studies will be necessary to guarantee the perfect dispersion of the nanoparticles within the film matrix.

O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um equipamento capaz de gerar e captar o efeito corona em alimentos de forma automatizada e instantânea. Para isto, foi desenvolvido um gerador de alta tensão e alta frequência, um sistema de captação com eletrodo e câmera digital e um software de gerenciamento do sistema, que recebe e trata os dados coletados através da câmera digital. Para comprovar a eficiência do sistema, foram feitos vários testes com frutas (maçã, limão, ameixa, uva e pera) e os resultados obtidos foram comparados com imagens geradas por um sistema kirlian e com simulações computacionais através de algoritmo genético e elementos finitos e permitem assim, concluir que o sistema proposto foi capaz de captar imagens que contém informações das características físico-químicas do alimento. / This study aimed to develop a device capable of generating and acquiring the corona effect on food automatically and instantaneously. In order to make it possible, a high voltage and high frequency generator was developed, with a system with electrodes and digital camera controlled by a software that receives and handles incoming data from a digital camera. To test de system, experiments where made with fruits (apples, lemons, plums, grapes and pears) and the results where compared to a standard system and with computational simulation made with Genetic Algorithm and Finite Elements and it was conclude that the system is able to acquire images that contain information on the physical-chemical proprieties of the material.

A Associação Brasileira da Indústria da Panificação e Confeitaria-ABIP (2013) apontou o Brasil como quinto maior consumidor de pão de trigo da América Latina, sendo 83% o consumo de pão artesanal (46% - pão francês) e 17% de pão industrial. O consumo médio brasileiro foi de 34,09 kg/habitante/ano em 2012. Considerando o consumo de pão francês, vislumbrou-se o desenvolvimento deste tipo de pão com adição de fibras, visando o aumento da ingestão diária deste prebiótico pelos brasileiros. A fibra alimentar absorve quantidades consideráveis de água, interagindo com ingredientes da formulação influenciando as características reológicas da massa e sensoriais do pão. Sua ingestão diária auxilia na prevenção de doenças como câncer de cólon e de doenças cardiovasculares, reduzindo o nível de colesterol no sangue; diminui o tempo de trânsito intestinal e a quantidade de glicose sanguínea pós-prandial e o nível de insulina, e também promove uma ação tamponante no excesso de acidez no estômago (ANIL, 2007; VITOLO et al., 2007; SIVAM et al. 2010). Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades reológicas da massa de pão francês adicionada de fibra alimentar e as características sensoriais dos pães obtidos das melhores formulações. Foram estudadas substituições de farinha de trigo em 3 e 5% de fibra insolúvel (bambu) e em 3 e 5% de fibra solúvel (goma tara), empregando-se análises de farinografia, extensografia, alveografia e textura para avaliação da massa, e atividade de água, cor, volume, textura e análise sensorial para avaliação dos pães. No ensaio de farinografia, verificou-se o aumento da absorção de água, do tempo de desenvolvimento em todas as substituições; o emprego da fibra de bambu aumentou o tempo estabilidade à mistura, enquanto a goma tara na concentração de 3% reduziu este tempo sem que a mistura perdesse qualidades de aplicação. A substituição da farinha em 5% por fibra solúvel afetou negativamente as características da massa formada, devido ao alto teor de absorção de água (83%), 9 formando uma massa muito mole, pouco consistente e de difícil manipulação. A introdução destas fibras afetou as características reológicas da massa (elasticidade e extensibilidade), deixando-a mais elástica, causando um efeito melhorador. Na análise de Back Extrusion se constatou que as massas atendiam ao Modelo de Herschel-Bulkley. O emprego das fibras não afetou a formação de uma crosta craquelada e abertura de pestana nos pães. A fibra insolúvel gerou pães com volume menor, devido a maior consistência da massa e aumento mais significativo na resistência à extensão. O pão francês com 3 % de fibra solúvel apresentou um miolo mais claro que o padrão, com maiores valores médios de L* (luminosidade) e mais macio (nos 3 dias de avaliação da firmeza). O pão com 5% de fibra de bambu não diferiu significativamente na Análise de Perfil de Textura do padrão, todavia, apresentou as menores médias na análise sensorial de aceitação, sendo o pão francês com 3% de goma tara melhor aceito que o pão com 5% de fibra de bambu. / Brazilian Association of Bakery Industry (ABIP) pointed Brazil as the fifth largest wheat bread consumer in Latin America, 83% artisanal bread consumption (46% - French bread type) and 17% of industrial bread. Brazilian average consumption was 34.09 kg / capita / year on 2012.Considering the consumption of French bread, aimed to the development of this type of bread with fibers addition, in order to increase the daily intake of this prebiotic by Brazilian people. The dietary fiber absorbs considerable quantities of water, interacting with the ingredients of the formulation affecting the rheological characteristics of dough and sensory bread quality. The fibers daily intake prevents diseases such as colon cancer and cardiovascular disease by reducing cholesterol levels in the blood; decrease intestinal transit time and the amount of postprandial blood glucose and insulin levels, and promotes a buffering action in excess stomach acidity. The aims of this study were to evaluate the rheological properties of French bread dough with added dietary fibers, and the sensory characteristics of those breads obtained from the best recipes. Wheat flour substitutions in 3 and 5% insoluble fiber (bamboo) and 3 and 5% of soluble fiber (tara gum) were studied. For this propose were applyed farinograph, extensograph, alveograph and texture analysis for assessment of dough, and water activity, color, volume, texture and sensory analysis for evaluation of the loaves. In farinograph assay were observed an increase of the water absorption and of the development time for all substitutions. The use of insoluble fiber increased the mixture stability, while soluble fiber reduced this time at a concentration of 3%, without mixing lost application qualities. The substitution of wheat flour by 5% of soluble fiber affected negatively the dough characteristics, due to the high water absorption (83%), forming a very soft dough, little consistent and of the difficulty handling. The introduction of these fibers affects the dough rheological characteristics (elasticity and extensibility), making it more elastic, causing an 11 enhancing effect. In Back Extrusion analysis, the doughs were adapted to the Herschel-Bulkley model. The use of the fibers does not affect the formation of a crunchy crust and opening eyelash in breads.The breads with insoluble fibers presented less volume due to doughs that were more consistent, with more significant increase in resistance to extension. French bread with 3% of soluble fiber showed a lighter crumb than standard, with higher average values of L * (lightness) and softer (in the 3-day trial of firmness). Bread with 5% of insoluble fiber did not differ significantly from the standard, in the texture profile analysis, however, it had the lowest average in the sensory analysis, and French bread with 3% soluble fiber was better accepted than bread with 5 % of insoluble fiber.

A Associação Brasileira da Indústria da Panificação e Confeitaria-ABIP (2013) apontou o Brasil como quinto maior consumidor de pão de trigo da América Latina, sendo 83% o consumo de pão artesanal (46% - pão francês) e 17% de pão industrial. O consumo médio brasileiro foi de 34,09 kg/habitante/ano em 2012. Considerando o consumo de pão francês, vislumbrou-se o desenvolvimento deste tipo de pão com adição de fibras, visando o aumento da ingestão diária deste prebiótico pelos brasileiros. A fibra alimentar absorve quantidades consideráveis de água, interagindo com ingredientes da formulação influenciando as características reológicas da massa e sensoriais do pão. Sua ingestão diária auxilia na prevenção de doenças como câncer de cólon e de doenças cardiovasculares, reduzindo o nível de colesterol no sangue; diminui o tempo de trânsito intestinal e a quantidade de glicose sanguínea pós-prandial e o nível de insulina, e também promove uma ação tamponante no excesso de acidez no estômago (ANIL, 2007; VITOLO et al., 2007; SIVAM et al. 2010). Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades reológicas da massa de pão francês adicionada de fibra alimentar e as características sensoriais dos pães obtidos das melhores formulações. Foram estudadas substituições de farinha de trigo em 3 e 5% de fibra insolúvel (bambu) e em 3 e 5% de fibra solúvel (goma tara), empregando-se análises de farinografia, extensografia, alveografia e textura para avaliação da massa, e atividade de água, cor, volume, textura e análise sensorial para avaliação dos pães. No ensaio de farinografia, verificou-se o aumento da absorção de água, do tempo de desenvolvimento em todas as substituições; o emprego da fibra de bambu aumentou o tempo estabilidade à mistura, enquanto a goma tara na concentração de 3% reduziu este tempo sem que a mistura perdesse qualidades de aplicação. A substituição da farinha em 5% por fibra solúvel afetou negativamente as características da massa formada, devido ao alto teor de absorção de água (83%), 9 formando uma massa muito mole, pouco consistente e de difícil manipulação. A introdução destas fibras afetou as características reológicas da massa (elasticidade e extensibilidade), deixando-a mais elástica, causando um efeito melhorador. Na análise de Back Extrusion se constatou que as massas atendiam ao Modelo de Herschel-Bulkley. O emprego das fibras não afetou a formação de uma crosta craquelada e abertura de pestana nos pães. A fibra insolúvel gerou pães com volume menor, devido a maior consistência da massa e aumento mais significativo na resistência à extensão. O pão francês com 3 % de fibra solúvel apresentou um miolo mais claro que o padrão, com maiores valores médios de L* (luminosidade) e mais macio (nos 3 dias de avaliação da firmeza). O pão com 5% de fibra de bambu não diferiu significativamente na Análise de Perfil de Textura do padrão, todavia, apresentou as menores médias na análise sensorial de aceitação, sendo o pão francês com 3% de goma tara melhor aceito que o pão com 5% de fibra de bambu. / Brazilian Association of Bakery Industry (ABIP) pointed Brazil as the fifth largest wheat bread consumer in Latin America, 83% artisanal bread consumption (46% - French bread type) and 17% of industrial bread. Brazilian average consumption was 34.09 kg / capita / year on 2012.Considering the consumption of French bread, aimed to the development of this type of bread with fibers addition, in order to increase the daily intake of this prebiotic by Brazilian people. The dietary fiber absorbs considerable quantities of water, interacting with the ingredients of the formulation affecting the rheological characteristics of dough and sensory bread quality. The fibers daily intake prevents diseases such as colon cancer and cardiovascular disease by reducing cholesterol levels in the blood; decrease intestinal transit time and the amount of postprandial blood glucose and insulin levels, and promotes a buffering action in excess stomach acidity. The aims of this study were to evaluate the rheological properties of French bread dough with added dietary fibers, and the sensory characteristics of those breads obtained from the best recipes. Wheat flour substitutions in 3 and 5% insoluble fiber (bamboo) and 3 and 5% of soluble fiber (tara gum) were studied. For this propose were applyed farinograph, extensograph, alveograph and texture analysis for assessment of dough, and water activity, color, volume, texture and sensory analysis for evaluation of the loaves. In farinograph assay were observed an increase of the water absorption and of the development time for all substitutions. The use of insoluble fiber increased the mixture stability, while soluble fiber reduced this time at a concentration of 3%, without mixing lost application qualities. The substitution of wheat flour by 5% of soluble fiber affected negatively the dough characteristics, due to the high water absorption (83%), forming a very soft dough, little consistent and of the difficulty handling. The introduction of these fibers affects the dough rheological characteristics (elasticity and extensibility), making it more elastic, causing an 11 enhancing effect. In Back Extrusion analysis, the doughs were adapted to the Herschel-Bulkley model. The use of the fibers does not affect the formation of a crunchy crust and opening eyelash in breads.The breads with insoluble fibers presented less volume due to doughs that were more consistent, with more significant increase in resistance to extension. French bread with 3% of soluble fiber showed a lighter crumb than standard, with higher average values of L * (lightness) and softer (in the 3-day trial of firmness). Bread with 5% of insoluble fiber did not differ significantly from the standard, in the texture profile analysis, however, it had the lowest average in the sensory analysis, and French bread with 3% soluble fiber was better accepted than bread with 5 % of insoluble fiber.

LEMOS, Tatiana de Oliveira. Avaliação de blendas de hidrocolóides na estabilização do néctar de caju: aspectos reológicos e sensoriais. 2012. 162 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia (Rede Nordeste de Biotecnologia), Fortaleza-CE, 2011. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-05-27T17:12:01Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_tolemos.pdf: 4464693 bytes, checksum: 38c4d787472523fa5c6fee3734ab8307 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-05-27T17:12:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_tolemos.pdf: 4464693 bytes, checksum: 38c4d787472523fa5c6fee3734ab8307 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T17:12:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_tolemos.pdf: 4464693 bytes, checksum: 38c4d787472523fa5c6fee3734ab8307 (MD5) Previous issue date: 2012 / One of the biggest issues in the production of cashew nectar is to ensure the stability of the dispersion since the phase separation depreciates the visual appearance and alters its viscosity which can compromise the sensory quality and therefore its competitiveness in the market Thus this study was aimed at obtaining a blend of hydrocolloids that was effective in physical stabilization and maintenance of intrinsic characteristics of cashew nectar The study was conducted in three steps: characterization of the commercial cashew nectars (trademarks A B C and D) production and characterization of cashew nectars in laboratory and industrial scale In the first step the analysis showed that the commercial cashew nectars were within the range of electrostatic instability (where the nectar A was the most stable) and according to the Standard of Identity and Quality (PIQ) provided for Brazilian law except for the pulp content of the A C and D nectars The D nectar showed greater physical stability when compared to others ones All nectars exhibited non-Newtonian behavior with pseudoplastic characteristics The A and B nectars showed good sensory acceptance In the next step it was used guar/xantan guar/gellan and guar/kappa-carrageenan blends and was applied the experimental planning factorial orthogonal of first order and sensory tests to select the blend of hydrocolloids to be used for production of cashew nectar in industrial scale At this step the nectar containing the blend of guar/kappa-carrageenan (0.5% w/w) was chosen for showing good results on the physical stability viscosity and sensory acceptance tests The selected blend was used to produce 1000 L of cashew nectar aseptically packaged in Tetra Brik packages of 1 L and subjected to physicochemical physical rheological and sensory analysis The industrial nectar was found according to the PIQ in the range of incipient instability and higher fiber content than the commercial ones It also showed good physical stability which can be attributable to the steric stabilization mechanism provided by the blend of hydrocolloids and non-Newtonian and pseudoplastic behavior The sensory tests showed good acceptance for the color homogeneity aroma body and overall impression attributes and with a few adjustments in the formulation it could be marketed and possibly to compete with some brands already on the market of nectars / Um dos maiores problemas na produção do néctar de caju é assegurar a estabilidade da dispersão, uma vez que a separação de fases deprecia a aparência visual e altera a sua viscosidade podendo comprometer a qualidade sensorial e conseqüentemente a sua competitividade no mercado Diante disso esta pesquisa teve como objetivo a obtenção de uma blenda de hidrocolóides que fosse eficiente na estabilização física e manuntenção das características intrínsecas do néctar de caju O estudo foi realizado em três etapas: caracterização dos néctares de caju comerciais (A B C e D) produção e caracterização dos néctares de caju em escala laboratorial e industrial Na primeira etapa as análises mostraram que os néctares de caju comerciais se encontraram dentro da faixa de instabilidade eletrostática (onde o menos instável foi o da marca A) e de acordo com o Padrão de Identidade e Qualidade (PIQ) previsto na Legislação Brasileira com exceção do teor de polpa das marcas A C e D O néctar da marca D mostrou maior estabilidade física quando comparado aos demais Todos os néctares apresentaram comportamento não-newtoniano com características pseudoplásticas Os néctares das marcas A e B apresentaram boa aceitação sensorial Na etapa seguinte utilizou-se blendas de guar/xantana guar/gelana e guar/kappa-carragena e foi aplicado o planejamento experimental do tipo fatorial ortogonal de 1a ordem e testes sensoriais para selecionar o néctar de caju contendo a blenda de hidrocolóides a ser utilizada na produção em escala industrial Nessa etapa o néctar contendo a blenda de goma guar/kappa-carragena numa concentração total de 0,5% apresentou bons resultados quanto à estabilidade física viscosidade aparente e aceitação sensorial sendo escolhido para a etapa industrial A blenda selecionada foi utilizada para produzir 1.000 L de néctar de caju os quais foram envasados assepticamente em embalagens Tetra brik de 1 L e submetidos às análises físico-químicas físicas reológicas e sensoriais O néctar produzido em escala industrial apresentou-se de acordo com o PIQ na faixa de instabilidade incipiente e com maior teor de fibras que os néctares comerciais Também apresentou boa estabilidade física atribuída ao mecanismo de estabilização estérica conferida pela mistura de hidrocolóides e comportamento pseudoplástico Os testes sensoriais revelaram que o néctar industrial apresentou boa aceitação para os atributos cor homogeneidade aroma corpo e impressão global e que com alguns ajustes na formulação pode vir a ser comercializado e possivelmente disputar o mercado com algumas marcas já existentes no mercado de néctares

O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um equipamento capaz de gerar e captar o efeito corona em alimentos de forma automatizada e instantânea. Para isto, foi desenvolvido um gerador de alta tensão e alta frequência, um sistema de captação com eletrodo e câmera digital e um software de gerenciamento do sistema, que recebe e trata os dados coletados através da câmera digital. Para comprovar a eficiência do sistema, foram feitos vários testes com frutas (maçã, limão, ameixa, uva e pera) e os resultados obtidos foram comparados com imagens geradas por um sistema kirlian e com simulações computacionais através de algoritmo genético e elementos finitos e permitem assim, concluir que o sistema proposto foi capaz de captar imagens que contém informações das características físico-químicas do alimento. / This study aimed to develop a device capable of generating and acquiring the corona effect on food automatically and instantaneously. In order to make it possible, a high voltage and high frequency generator was developed, with a system with electrodes and digital camera controlled by a software that receives and handles incoming data from a digital camera. To test de system, experiments where made with fruits (apples, lemons, plums, grapes and pears) and the results where compared to a standard system and with computational simulation made with Genetic Algorithm and Finite Elements and it was conclude that the system is able to acquire images that contain information on the physical-chemical proprieties of the material.

O desenvolvimento de filmes à base de biopolímeros tem sido bastante estudado devido aos problemas ambientais causados pelas embalagens de plásticos sintéticos. Dentre os biopolímeros, merece destaque a gelatina, que tem excelente propriedade filmogênica. Entretanto, até o presente momento, os filmes de gelatina apresentam limitações de propriedades mecânicas e, tem elevada sensibilidade à umidade. Uma alternativa para melhorar as propriedades desses filmes pode ser a utilização de nanopartículas como carga de reforço. Assim, os objetivos desta tese foram o desenvolvimento e a caracterização de filmes à base de gelatina, reforçados com nanopartículas. Especificamente, foram objetivos os seguintes estudos: avaliação do efeito da concentração de gelatina sobre as propriedades reológicas das soluções formadoras de filmes e de algumas propriedades físicas de filmes de gelatina, preparados com essas soluções formadoras de filmes com um aplicador automático de filmes; e estudo dos efeitos das concentrações de gelatina e de montmorilonita sobre as propriedades físicas de filmes nanocompósitos e de suas soluções formadoras. Em ambos os estudos, os filmes foram caracterizados imediatamente após a secagem e depois de 7 dias de acondicionamento. As soluções formadoras de filmes (SFF) foram preparadas com gelatina e glicerol, e as soluções formadoras de nanocompósitos (SFN), pela mistura de uma solução de gelatina com uma dispersão de montmorilonita em água, em ambos os estudos, em proporções e temperaturas convenientes. Após a homogeneização, as SFF ou SFN foram resfriadas até a temperatura adequada para aplicação em suportes de plexiglass com a ajuda de um espalhador automático de filmes, acoplado a um banho ultratermostatizado. A altura do espalhador foi mantida constante em 1,5 mm, e a velocidade de espalhamento foi fixada em 35 mm/segundo. Em seguida, as SFF ou SFN foram desidratadas a 30ºC por 24h, em estufa com circulação de ar. No primeiro estudo, as SFF foram preparadas com 5, 8, 11 e 14g de gelatina/100g de SFF e 30 g de glicerol/100g de gelatina, e na segunda parte da tese, as SFN foram preparadas com 5 e 8g de gelatina/100g de SFN, 30 g de glicerol/100g de gelatina e 0, 5, 10 e 15g de montmorilonita/100g de gelatina. As propriedades reológicas das SFF e SFN foram estudadas com testes estacionários e dinâmicos. As propriedades reológicas dasdispersões de montmorilonita em água também foram estudadas, bem como a determinação do tamanho médio das partículas e do potencial zeta. Os filmes foram caracterizados para conhecimento da espessura, umidade, propriedades mecânicas (testes de tração e perfuração), transições de fase, microestrutura das superfícies e da criofratura, cristalinidade, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), hidrofobicidade, isoterma de sorção de vapor de água, solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água, ao O2 e CO2, cor, opacidade, brilho e propriedade de barreira a luz/UV, segundo os objetivos específicos de cada estudo. Em relação ao primeiro estudo, observou-se que a concentração de gelatina na SFF influenciou fortemente todas as propriedades reológicas e inclusive, as transições sol-gel e gel-sol, determinadas nos testes dinâmicos com varredura de temperatura. A concentração de gelatina na SFF aumentou linearmente a espessura dos filmes, sem, contudo afetar nitidamente a umidade, as transições de fases e nem as propriedades mecânicas obtidas nos testes de tração. A força na perfuração aumentou, mas esse efeito foi devido ao aumento da espessura dos filmes. Em relação ao estudo sobre nanocompósitos de gelatina, observou-se inicialmente que a montmorilonita dispersa em água apresentou diâmetro médio entre 204 e 344 nm, e potencial zeta variando em torno de -43mV. A carga de nanopartícula não afetou a viscosidade da dispersão em água, mas influenciou fortemente as propriedades reológicas e de transições de fases das SFN. A carga de nanopartículas também influenciou a espessura, as propriedades mecânicas e a hidrofobicidade dos filmes nanocompósitos, sem uma função nítida. Comportamento similar foi observado nos resultados da calorimetria diferencial de varredura, embora o padrão de cristalinidade, os espectros de FTIR e as microestruturas dos filmes tenham variado com a carga de montmorilonita. O filme nanocompósito produzido com 5g de gelatina/100g de SFN e 5g de montmorilonita/100g de gelatina apresentou melhores propriedades mecânicas e menor solubilidade em água. Esse filme foi submetido a caracterizações complementares com resultados típicos de filmes de gelatina. No geral, pode-se concluir que a montmorilonita pode melhorar as propriedades dos filmes de gelatina, porém, mais estudos serão necessários para se garantir perfeita dispersão da nanopartícula na matriz do filme. / The development of films based on biopolymers has been widely studied due to the environmental problems caused by synthetic plastic packaging. Among biopolymers, gelatin has to be outlined as it has excellent filmogenic properties. However, until now, the gelatin films have mechanical properties limitations and, high humidity sensitive. An alternative to improve the properties of these films may be the use of nanoparticles as load. Thus, the objectives of this thesis were the development and characterization of gelatin-based films, charged with nanoparticles. Specifically, the objectives were the following studies: evaluation of the effect of gelatin concentration on the rheological properties of the film-forming solutions and on some physical properties of the gelatin films prepared with those film forming solutions using a automatic spreader; and the study of the effect of the gelatin and montmorillonite concentrations on the physical properties of nanocomposite films and their film forming solutions. In both studies, the films were characterized immediately after drying and then after 7 days of conditioning. The film forming solutions (FFS) were prepared with gelatin and glycerol, and the nanocomposite film forming solutions (NFS), by blending the gelatin solution with the montmorillonite dispersion in water, for both studies, in convenient proportions and temperatures. After homogenization, the FFS or NFS were cooled to a proper temperature and applied on plexiglass plates with the help of an automatic spreader, attached to an ultra thermostatized bath. The height of the spreader was kept constant at 1.5 mm, and the spreading speed fixed at 35 mm/second. After that, the FFS or NFS were dehydrated at 30ºC for 24h, in an oven with air circulation. In the first study, the FFS were prepared with 5, 8, 11 and 14g of gelatin/100g of FFS and 30g of glycerol/100g of gelatin, and in the second part of the thesis, the NFS were prepared with 5 and 8g of gelatin/100g of NFS, 30 g of glycerol/100g of gelatin and 0, 5, 10 and 15g of montmorillonite/100g of gelatin. The rheological properties of the FFS and NFS were studied by steady and dynamic tests. The rheological properties of the montmorillonite dispersions in water were also studied, along with the average particle size and zeta potential determinations. The films were characterized to determine thickness, water content, mechanical properties (tensile and puncture tests), phase transitions, surface and cryo-fracture microstructure, crystallinity, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), hydrophobicity, water vapor sorption isotherm, solubility in water, water vapor, O2 and CO2 permeabilities, color, opacity, gloss, and light/UV barrier properties, according to the objectives of each study. Regarding the first study, it was observed that the gelatin concentration in the FFS strongly influenced the rheological properties and even the sol-gel and gel-sol transitions, determined by the dynamic temperature scanning tests. The gelatin concentration provoked linear increasing of films thickness without, however, affecting discernibly the water content, the phase transitions neither the mechanical properties determined by the tensile tests. The puncture force increased, but this effect was due to the thickness increasing of the films. Regarding the gelatin nanocomposites study, it was initially observed that the montmorillonite dispersed in water had average diameter between 204 and 344 nm, and zeta potential varying around -43mV. The nanoparticle filling did not affect the viscosity of the water dispersion, but strongly influenced the rheological properties and the phase transitions of the NFS. The nanoparticle filling also affected the thickness, the mechanical properties and the hydrophobicity of the films, without a clear function. Similar behavior was observed for the differential scanning calorimetry results, although the crystalline pattern, the FTIR spectra and the microstructure of the films varied with the montmorillonite filling. The nanocomposite film produced with 5g of gelatin/100g of NFS and 5g of montmorillonite/100g of gelatin showed better mechanical properties and lower solubility in water. That film was submitted to further characterizations rendering results typical of gelatin films. In general, it can be concluded that the montmorillonite can improve the properties of gelatin films, however more studies will be necessary to guarantee the perfect dispersion of the nanoparticles within the film matrix.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-02-07T19:57:00Z No. of bitstreams: 2 Mariana Caldeira Ferraz da Costa.pdf: 4262658 bytes, checksum: 96704c9f44fdadcc81a3e3b28a4bb35b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-05-04T12:44:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Mariana Caldeira Ferraz da Costa.pdf: 4262658 bytes, checksum: 96704c9f44fdadcc81a3e3b28a4bb35b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-04T12:44:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Mariana Caldeira Ferraz da Costa.pdf: 4262658 bytes, checksum: 96704c9f44fdadcc81a3e3b28a4bb35b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-12-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundo Mackenzie de Pesquisa / This dissertation describes a study of surface properties of graphene obtained by chemical vapor deposition (CVD) to evaluate its hydrophobicity and wetting transparency of this material deposited onto several hard substrates, for instance silicon wafer, glass, etc. To this end, contact angle measurements and the calculation of polar and dispersive components were performed to these samples, submitted or not to a thermal treatment at inert atmosphere. Moreover, a study of the influence of factors that rule transfers processes grounded in Direct Dry Transfer (DDT) of two-dimensional materials (CVD graphene and graphene oxide - GO) onto polymeric surfaces of two or three dimensions was executed, such as surface properties and chemical structure to each materials (two-dimensional and polymers) and rheological properties of polymers. The results indicated graphene is hydrophobic and partially wetting transparent due to influences of the nature of substrates in which it is deposited. However, the thermal treatment at inert atmosphere altered significantly the surface properties of this material, indicating that, for graphene, such properties are strongly influenced by molecules adsorbed onto surface, achieving results very close to those presented in the literature. Talking about transfer processes of 2D materials onto polymers surfaces, the evaluation of surface properties demonstrated to be efficient in predicting the quality and quantity of CVD graphene transferred using DDT. However, factors such as rheological properties and chemical structure must be evaluated concomitantly. Lastly, the efficacy of a technique developed to cover polymer surfaces of three-dimensional substrates with graphene oxide using injection molding processing was presented. / Esta dissertação relata um estudo das propriedades de superfície do grafeno obtido via deposição química na fase vapor (CVD) para avaliação da sua hidrofobicidade e transparência da molhabilidade, quando esse material se encontra depositado em diferentes substratos rígidos, tais como wafer de silício, vidro, entre outros. Para isso, medidas de ângulo de contato e cálculos das componentes polares e dispersivas foram realizados em amostras submetidas ou não a tratamento térmico em atmosfera inerte. Além disso, foi executado um estudo sobre a influência dos fatores que regem processos de transferência fundamentados na técnica Direct Dry Transfer (DDT), envolvendo materiais bidimensionais (grafeno CVD e óxido de grafeno – GO) para superfícies poliméricas, sejam elas de duas ou três dimensões, tais como as propriedades de superfície e estrutura química de ambos os materiais (bidimensionais e polímeros) e as propriedades reológicas dos polímeros. Os resultados indicaram que o grafeno é hidrofóbico e parcialmente transparente ao molhamento devido a influências da natureza do substrato no qual se encontra depositado. O tratamento térmico em atmosfera inerte altera significativamente as propriedades de superfície desse material, indicando que, para o grafeno, tais propriedades são fortemente influenciadas por moléculas adsorvidas na superfície, obtendo resultados muito próximos daqueles previstos teoricamente. Com relação aos processos de transferência de materiais 2D para polímeros, a avaliação das propriedades de superfície dos materiais se demonstrou eficiente na previsão da qualidade e quantidade do grafeno CVD transferido usando a técnica DDT. Contudo, fatores como propriedades reológicas e estrutura química devem ser avaliados concomitantemente. Por último, foi demonstrada a eficiência de uma técnica desenvolvida para recobrimento de superfícies poliméricas de substratos tridimensionais com óxido de grafeno utilizando processamento de moldagem por injeção.

Tesis por compendio / La presente tesis doctoral se centra en la obtención de nuevos ingredientes ricos en compuestos bioactivos a partir de tejidos vegetales (caqui y pimiento) sometidos a distintos tratamientos de conservación como las altas presiones hidrostáticas (APH) y la pasteurización, con la finalidad de formular nuevos alimentos funcionales. Se estudió el efecto de un tratamiento específico de APH (200 MPa/6 min/25 ºC) y otro de pasteurización (70 ºC/15min) sobre la estructura y el contenido en algunos compuestos bioactivos del caqui. Tanto las APH como la pasteurización causaron cambios estructurales en el tejido parenquimático, favorecieron la precipitación de taninos y la formación de células tánicas, lo que podría relacionarse con la pérdida de astringencia del fruto. Las APH mejoraron la extractabilidad de compuestos carotenoides y mantuvieron las propiedades antioxidantes del fruto. Esta técnica podría ser una alternativa al tratamiento de pasteurización convencional. Asimismo el caqui tratado por APH podría ser empleado en la formulación de nuevos alimentos funcionales, tales como bebidas lácteas enriquecidas con caqui. Las nuevas bebidas lácteas, con idéntico contenido en carotenoides, se formularon haciendo uso de caqui no tratado, sometido a APH y pasteurizado; y tres matrices lácteas diferentes: leche entera, semi-desnatada y desnatada. Las bebidas elaboradas con caqui tratado por APH presentaron unas adecuadas propiedades reológicas ya que ni gelificaron como las elaboradas con caqui no tratado, ni sedimentaron como las formuladas con caqui pasteurizado. Los consumidores percibieron las nuevas bebidas lácteas enriquecidas con caqui como bebidas altamente antioxidantes. Las que más gustaron fueron las elaboradas con caqui tratado por APH independientemente del tipo de leche utilizada y las elaboradas con caqui no tratado y leche entera. Por tanto, el tratamiento por APH permite formular bebidas lácteas enriquecidas con caqui con alto valor nutricional, variable contenido graso y elevada aceptabilidad independientemente de la estacionalidad del fruto. Por otro lado, se cuantificaron y localizaron algunos compuestos bioactivos y se determinaron algunas propiedades fisicoquímicas en tres tipos de pimiento: rojo, verde y amarillo. El contenido en compuestos bioactivos de cada tipo de pimiento estuvo condicionado por su estructura. El tipo de pimiento más adecuado para obtener extractos ricos en compuestos carotenoides sería el rojo, mientras que el amarillo sería apropiado para obtener extractos ricos en compuestos fenólicos con elevada actividad antioxidante. Por último, si se pretende obtener extractos con elevado contenido en fibra dietética el más adecuado sería el pimiento verde. Se estudió el efecto de diferentes tratamientos de APH (100, 200, 300 y 500 MPa/15 min/25 ºC) y de un tratamiento de pasteurización (70 ºC/10 min) sobre la estructura de pimiento rojo. Además, se determinó el efecto de dichos tratamientos sobre el contenido en algunos compuestos bioactivos y textura. Tanto las APH como la pasteurización provocaron cambios microestructurales, aunque los tratamientos que menos impacto tuvieron fueron las APH a 500 MPa y la pasteurización. Estos tratamientos fueron a su vez los que menos afectaron al contenido en compuestos bioactivos y textura del pimiento rojo. Las APH podrían ser una alternativa a la pasteurización convencional dado que el contenido en compuestos bioactivos y la textura fue similar en ambos casos. Asimismo, podrían desarrollarse nuevos alimentos funcionales mediante el uso de tejido de pimiento rojo sometido a APH a 500 MPa y/o pasteurización. Las modificaciones microestructurales causadas en el tejido de pimiento rojo como consecuencia de la aplicación de APH y pasteurización, provocaron variaciones en los parámetros morfométricos y de textura de la imagen. La dimensión fractal de textura, el contraste, el momento de diferencia inversa y la entropía fueron parámetros de textura apropiados para caracterizar el efecto de las APH y la pasteurización sobre la textura de pimiento rojo. El daño celular causado por los tratamientos de conservación se observó mejor a escalas bajas. Para el desarrollo de las nuevas salsas bechamel enriquecidas con pimiento rojo se emplearon dos tipos de almidón de maíz (nativo y modificado) a dos concentraciones diferentes (4 y 6 g/100 g) y diferentes cantidades de pimiento (0, 5 y 15 g/100 g). Se estudiaron sus propiedades reológicas, microestructura y características sensoriales. El efecto de la incorporación de pimiento sobre las propiedades reológicas dependió del tipo de almidón utilizado. Las salsas presentaron una considerable auto-fluorescencia intrínseca debido al elevado contenido en carotenoides del pimiento. Las salsas que más gustaron a los consumidores fueron las elaboradas con almidón modificado, más cremosas y consistentes. Los consumidores las encontraron beneficiosas para la salud ya que el pimiento rojo proporciona antioxidantes y valor nutricional y mejora el sabor de la salsa. Así, sería posible formular nuevas salsas bechamel, funcionales, cremosas, con alto valor nutricional, elevada aceptabilidad, buenas propiedades reológicas y estabilidad con pimiento y almidón modificado. / Hernández Carrión, M. (2014). OBTENCIÓN DE INGREDIENTES FUNCIONALES PARA LA FORMULACIÓN DE ALIMENTOS ENRIQUECIDOS CON EXTRACTOS VEGETALES. INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO DE CONSERVACIÓN SOBRE ALGUNOS COMPUESTOS BIOACTIVOS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48482 / Compendio