Este trabalho tem como objetivo principal estudar a influência das variações de sucção no comportamento à expansão dos materiais sedimentares da Formação Guabirotuba, aflorantes na região metropolitana de Curitiba-PR. Foram coletadas amostras indeformadas em cinco pontos característicos dos materiais com maior potencial expansivo na região. As amostras foram, inicialmente, submetidas a ensaios de caracterização para determinação da composição mineralógica da fração fina, da textura, da estrutura, dos índices físicos, dos limites de consistência, da capacidade de troca de cátions e da distribuição de poros. As curvas de retenção de água foram determinadas por ensaios em câmara de pressão, pelo método do papel de filtro e do dessecador de vácuo. Os ensaios de pressão de expansão foram conduzidos em amostras nas quais a sucção foi imposta mediante o uso de soluções salinas. O umedecimento para provocar a expansão foi realizado tanto por inundação da amostra com água, em ensaios edométricos convencionais, quanto por transferência de vapor, utilizando-se um edômetro, similar ao de Esteban e Sáez (1988), especialmente construído para ser utilizado nessa pesquisa. Os resultados dos ensaios edométricos convencionais mostraram pressões de expansão crescentes com aumento das sucções impostas, atingindo valores de até 4189 kPa para as sucções altas, a amostra mais expansiva. Em contrapartida, os resultados provenientes do edômetro com controle de sucção não acusaram pressão de expansão, nos mesmos materiais e para as mesmas faixas de sucção. Atribui-se este fato às diferenças no processo e na velocidade de umedecimento do material. Constatou-se também neste trabalho que os valores de pressão de expansão, para sucções menores que 1000 kPa são insignificantes nos materiais estudados. Observou-se ainda, a partir de correlações entre atributos mineralógicos e as pressões de expansão, que existe acentuada influência da mineralogia na previsão do potencial expansivo quando a sucção é baixa, porém, quando a sucção cresce, a previsibilidade a partir da mineralogia diminui significativamente / The main objective of this thesis is to study the influence suction variations of the expansive behavior of sedimentary materials from Guabirotuba Formation, that occours from Curitiba - PR metropolitan area. Undisturbed samples were collected from five characteristic sites with high swelling potential in the region. Different characterization tests were carried out in all the samples in order to determinate clay mineralogy, texture, structure, physical properties, Atterberg limits, cation exchange capacity and pore distribution. The soil-water characteristics curves were obtained by means of pressure plate, the filter paper technique and the desiccator test. The swelling pressure tests were conducted in samples which the suction was imposed using saline solutions. The wetting of samples to produce swelling was carried out, not only flooding the samples with water in conventional oedometer tests, but also, with vapour transference, using a oedometer similar to Esteban and Saéz (1988), especially made to be used in this research. The results from the conventional oedometer tests showed that the swelling pressure increases with the suctions imposed to the sample, yielding values up to 4189 kPa for the most expansive sample. On the other hand, the oedometer test results with suction controled did not show swelling pressures, in the same materials and for the same range of suction. This behavior is attributed to differences in the process and in the rate of sample wetting. It was also evidenced that swelling pressure, for lower suctions than 1000 kPa are insignificant. From some correlations between mineralogical attributes and swelling pressure were observed that there is a higher influence of the mineralogy in the swell prediction when the suction is low, however, when the suction increases the swell prediction is less affected by mineralogy

Este trabalho tem como objetivo principal estudar a influência das variações de sucção no comportamento à expansão dos materiais sedimentares da Formação Guabirotuba, aflorantes na região metropolitana de Curitiba-PR. Foram coletadas amostras indeformadas em cinco pontos característicos dos materiais com maior potencial expansivo na região. As amostras foram, inicialmente, submetidas a ensaios de caracterização para determinação da composição mineralógica da fração fina, da textura, da estrutura, dos índices físicos, dos limites de consistência, da capacidade de troca de cátions e da distribuição de poros. As curvas de retenção de água foram determinadas por ensaios em câmara de pressão, pelo método do papel de filtro e do dessecador de vácuo. Os ensaios de pressão de expansão foram conduzidos em amostras nas quais a sucção foi imposta mediante o uso de soluções salinas. O umedecimento para provocar a expansão foi realizado tanto por inundação da amostra com água, em ensaios edométricos convencionais, quanto por transferência de vapor, utilizando-se um edômetro, similar ao de Esteban e Sáez (1988), especialmente construído para ser utilizado nessa pesquisa. Os resultados dos ensaios edométricos convencionais mostraram pressões de expansão crescentes com aumento das sucções impostas, atingindo valores de até 4189 kPa para as sucções altas, a amostra mais expansiva. Em contrapartida, os resultados provenientes do edômetro com controle de sucção não acusaram pressão de expansão, nos mesmos materiais e para as mesmas faixas de sucção. Atribui-se este fato às diferenças no processo e na velocidade de umedecimento do material. Constatou-se também neste trabalho que os valores de pressão de expansão, para sucções menores que 1000 kPa são insignificantes nos materiais estudados. Observou-se ainda, a partir de correlações entre atributos mineralógicos e as pressões de expansão, que existe acentuada influência da mineralogia na previsão do potencial expansivo quando a sucção é baixa, porém, quando a sucção cresce, a previsibilidade a partir da mineralogia diminui significativamente / The main objective of this thesis is to study the influence suction variations of the expansive behavior of sedimentary materials from Guabirotuba Formation, that occours from Curitiba - PR metropolitan area. Undisturbed samples were collected from five characteristic sites with high swelling potential in the region. Different characterization tests were carried out in all the samples in order to determinate clay mineralogy, texture, structure, physical properties, Atterberg limits, cation exchange capacity and pore distribution. The soil-water characteristics curves were obtained by means of pressure plate, the filter paper technique and the desiccator test. The swelling pressure tests were conducted in samples which the suction was imposed using saline solutions. The wetting of samples to produce swelling was carried out, not only flooding the samples with water in conventional oedometer tests, but also, with vapour transference, using a oedometer similar to Esteban and Saéz (1988), especially made to be used in this research. The results from the conventional oedometer tests showed that the swelling pressure increases with the suctions imposed to the sample, yielding values up to 4189 kPa for the most expansive sample. On the other hand, the oedometer test results with suction controled did not show swelling pressures, in the same materials and for the same range of suction. This behavior is attributed to differences in the process and in the rate of sample wetting. It was also evidenced that swelling pressure, for lower suctions than 1000 kPa are insignificant. From some correlations between mineralogical attributes and swelling pressure were observed that there is a higher influence of the mineralogy in the swell prediction when the suction is low, however, when the suction increases the swell prediction is less affected by mineralogy

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vanderleia.pdf: 906737 bytes, checksum: 213629aa00849fbaa6d109c60133bf7f (MD5) Previous issue date: 2012-02-02 / The bean (Phaseolus vulgaris L) is a typical leguminous in Brazil. Its consumption should be encouraged due to the benefits of its quantity of protein, fiber, folic acid and minerals such as iron and potassium. However, its long cooking process consequently makes many consumers often avoid eating this product, which results in a decrease of production and demand. The possibility of offering a product previously processed, as well as keeping its technological characteristics with a short time of preparation, is an option for consumers who look for convenience and quality. Techniques as soaking and bleaching beans are presented as options for grains preprocessing. Thus, this study aim was investigating the effects of grains preprocessing with blanching and soaking applied under salt solutions according to the carioca bean quality parameters in order to obtain a dry product with a short cooking time. The maintenance of technological quality characteristics of in natura grain through the use of experimental design techniques was also considered. A Plackett and Burman experimental design was applied to evaluate the effects of nine factors in preprocessing: soaking time, soaking in sodium chloride concentration, soaking in sodium bicarbonate concentration, soaking temperature, blanching temperature, blanching time, concentration of sodium chloride under soaking, concentration of sodium bicarbonate under soaking and drying temperature based on responses as cooking time, splitting percentage and color difference (Δe*) of preprocessed grains related to control. In the optimization, a DCCR 23 plan was used only with factors of the maceration step which mainly contributed to reduce cooking time. The increased concentration of sodium bicarbonate used in the soaking of beans significantly reduced the cooking time, but it increased the damage level in the product and darkened the bean integument. This contributed to greater differences in color of preprocessed grains when compared to the control treatment. The factors that most influenced the studied answers were soaking time, concentration of sodium bicarbonate under soaking and drying temperature. The desirability technique allowed the answers simultaneous evaluation and the definition of optimal conditions for this process. This process presented overall desirability of 56.53%, thus the factors levels were defined according to the following conditions: soaking time of 13.1 hours, concentration of NaHCO3 under soaking solution of 2.3% and drying temperature of 50 °C. Under these conditions, it is possible to reduce the cooking time by 58% with an index of damaged grains near 9.13% and color difference of 8.39. The obtained results may contribute to future researches that aim at developing bean preprocessing quality in a shorter cooking time. / O feijão (Phaseolus vulgaris L) é uma leguminosa típica para o brasileiro. O consumo do grão deve ser incentivado devido aos benefícios relativos ao seu conteúdo de proteínas, fibras, ácido fólico e minerais, como o ferro e o potássio. Porém, o tempo necessário para o processo de cozimento dos grãos de feijão, faz que muitos consumidores deixem de utilizar frequentemente o produto, implicando diminuição do consumo e da demanda por produção. A possibilidade de oferecer um produto previamente processado, mantendo-se as características tecnológicas com o tempo de preparo reduzido é uma opção para consumidores que buscam conveniência e qualidade. Técnicas como a maceração e o branqueamento do feijão, apresentam-se como opções para pré-processamento dos grãos. O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos do pré-processamento dos grãos com as operações de branqueamento e maceração em soluções salinas nos parâmetros de qualidade do feijão carioca, visando obter um produto seco com tempo de cozimento reduzido e manutenção das características de qualidade tecnológica do grão in natura, utilizando técnicas de planejamento experimental. Foi utilizado um planejamento tipo Plackett e Burman que avaliou os efeitos de nove fatores no pré-processamento: tempo de maceração, concentração de cloreto de sódio na maceração, concentração de bicarbonato de sódio na maceração, temperatura da solução de maceração, temperatura de branqueamento, tempo de branqueamento, concentração de cloreto de sódio no branqueamento, concentração de bicarbonato de sódio no branqueamento e temperatura de secagem, sob as respostas tempo de cozimento, porcentagem de grãos danificados e diferença de cor (Δe*) dos grãos pré-processados em relação ao controle. Na otimização foi utilizado um planejamento DCCR 23, apenas com os fatores da etapa de maceração e que contribuíram principalmente para redução do tempo de cozimento dos grãos. O aumento da concentração de bicarbonato de sódio utilizado na maceração do feijão reduziu consideravelmente o tempo de cozimento, porém, aumentou o nível de dano no produto e escureceu o tegumento do feijão contribuindo para maiores diferenças de cor dos grãos pré-processados em relação ao controle. Os fatores que mais influenciaram nas respostas avaliadas foram o tempo de maceração, a concentração de bicarbonato de sódio na maceração e a temperatura de secagem. A técnica de desejabilidade permitiu a avaliação simultânea das respostas e as condições ótimas para o processo foram definidas. O processo apresentou desejabilidade global de 56,53%, sendo os níveis dos fatores definidos na seguinte condição: tempo de maceração de 13,1 horas, concentração de NaHCO3 na solução de maceração igual a 2,3% e temperatura de secagem igual a 50 ºC. Nestas condições é possível reduzir o tempo de cozimento em aproximadamente 58%, com índice de grãos danificados próximo de 9,13% e diferença de cor de 8,39. Os resultados obtidos poderão contribuir para pesquisas que visem o desenvolvimento de tecnologias de pré-processamento do feijão com tempo de cozimento reduzido.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vanderleia.pdf: 906737 bytes, checksum: 213629aa00849fbaa6d109c60133bf7f (MD5) Previous issue date: 2012-02-02 / The bean (Phaseolus vulgaris L) is a typical leguminous in Brazil. Its consumption should be encouraged due to the benefits of its quantity of protein, fiber, folic acid and minerals such as iron and potassium. However, its long cooking process consequently makes many consumers often avoid eating this product, which results in a decrease of production and demand. The possibility of offering a product previously processed, as well as keeping its technological characteristics with a short time of preparation, is an option for consumers who look for convenience and quality. Techniques as soaking and bleaching beans are presented as options for grains preprocessing. Thus, this study aim was investigating the effects of grains preprocessing with blanching and soaking applied under salt solutions according to the carioca bean quality parameters in order to obtain a dry product with a short cooking time. The maintenance of technological quality characteristics of in natura grain through the use of experimental design techniques was also considered. A Plackett and Burman experimental design was applied to evaluate the effects of nine factors in preprocessing: soaking time, soaking in sodium chloride concentration, soaking in sodium bicarbonate concentration, soaking temperature, blanching temperature, blanching time, concentration of sodium chloride under soaking, concentration of sodium bicarbonate under soaking and drying temperature based on responses as cooking time, splitting percentage and color difference (Δe*) of preprocessed grains related to control. In the optimization, a DCCR 23 plan was used only with factors of the maceration step which mainly contributed to reduce cooking time. The increased concentration of sodium bicarbonate used in the soaking of beans significantly reduced the cooking time, but it increased the damage level in the product and darkened the bean integument. This contributed to greater differences in color of preprocessed grains when compared to the control treatment. The factors that most influenced the studied answers were soaking time, concentration of sodium bicarbonate under soaking and drying temperature. The desirability technique allowed the answers simultaneous evaluation and the definition of optimal conditions for this process. This process presented overall desirability of 56.53%, thus the factors levels were defined according to the following conditions: soaking time of 13.1 hours, concentration of NaHCO3 under soaking solution of 2.3% and drying temperature of 50 °C. Under these conditions, it is possible to reduce the cooking time by 58% with an index of damaged grains near 9.13% and color difference of 8.39. The obtained results may contribute to future researches that aim at developing bean preprocessing quality in a shorter cooking time. / O feijão (Phaseolus vulgaris L) é uma leguminosa típica para o brasileiro. O consumo do grão deve ser incentivado devido aos benefícios relativos ao seu conteúdo de proteínas, fibras, ácido fólico e minerais, como o ferro e o potássio. Porém, o tempo necessário para o processo de cozimento dos grãos de feijão, faz que muitos consumidores deixem de utilizar frequentemente o produto, implicando diminuição do consumo e da demanda por produção. A possibilidade de oferecer um produto previamente processado, mantendo-se as características tecnológicas com o tempo de preparo reduzido é uma opção para consumidores que buscam conveniência e qualidade. Técnicas como a maceração e o branqueamento do feijão, apresentam-se como opções para pré-processamento dos grãos. O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos do pré-processamento dos grãos com as operações de branqueamento e maceração em soluções salinas nos parâmetros de qualidade do feijão carioca, visando obter um produto seco com tempo de cozimento reduzido e manutenção das características de qualidade tecnológica do grão in natura, utilizando técnicas de planejamento experimental. Foi utilizado um planejamento tipo Plackett e Burman que avaliou os efeitos de nove fatores no pré-processamento: tempo de maceração, concentração de cloreto de sódio na maceração, concentração de bicarbonato de sódio na maceração, temperatura da solução de maceração, temperatura de branqueamento, tempo de branqueamento, concentração de cloreto de sódio no branqueamento, concentração de bicarbonato de sódio no branqueamento e temperatura de secagem, sob as respostas tempo de cozimento, porcentagem de grãos danificados e diferença de cor (Δe*) dos grãos pré-processados em relação ao controle. Na otimização foi utilizado um planejamento DCCR 23, apenas com os fatores da etapa de maceração e que contribuíram principalmente para redução do tempo de cozimento dos grãos. O aumento da concentração de bicarbonato de sódio utilizado na maceração do feijão reduziu consideravelmente o tempo de cozimento, porém, aumentou o nível de dano no produto e escureceu o tegumento do feijão contribuindo para maiores diferenças de cor dos grãos pré-processados em relação ao controle. Os fatores que mais influenciaram nas respostas avaliadas foram o tempo de maceração, a concentração de bicarbonato de sódio na maceração e a temperatura de secagem. A técnica de desejabilidade permitiu a avaliação simultânea das respostas e as condições ótimas para o processo foram definidas. O processo apresentou desejabilidade global de 56,53%, sendo os níveis dos fatores definidos na seguinte condição: tempo de maceração de 13,1 horas, concentração de NaHCO3 na solução de maceração igual a 2,3% e temperatura de secagem igual a 50 ºC. Nestas condições é possível reduzir o tempo de cozimento em aproximadamente 58%, com índice de grãos danificados próximo de 9,13% e diferença de cor de 8,39. Os resultados obtidos poderão contribuir para pesquisas que visem o desenvolvimento de tecnologias de pré-processamento do feijão com tempo de cozimento reduzido.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-08Bitstream added on 2014-06-13T19:04:45Z : No. of bitstreams: 1 abreu_dca_dr_jabo.pdf: 448924 bytes, checksum: f7327627931aa31f7d9b00e679ba1064 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / É essencial conhecer o comportamento fisiológico das sementes, para que se possa definir a técnica apropriada para o armazenamento seguro. Contudo, um dos principais problemas é a falta de informações precisas sobre esse assunto, para muitas espécies florestais nativas do Brasil. O teor de água das sementes e a temperatura do ambiente de armazenamento são fatores decisivos para a conservação da qualidade fisiológica das sementes. Este trabalho teve como objetivo geral estudar a possibilidade de conservar as sementes de Cariniana legalis a longo prazo, com vistas ao armazenamento em bancos de germoplasma. Os objetivos específicos foram: (a) estudar a tolerância das sementes à desidratação e hidratação com o uso de soluções salinas saturadas; (b) classificar o comportamento fisiológico das sementes em relação ao armazenamento e (c) avaliar a qualidade fisiológica das sementes armazenadas com diferentes teores de água durante 360 dias em freezer (-20°C) e em nitrogênio líquido (-196°C). Concluiu-se que (a) a construção da isoterma de sorção com soluções salinas saturadas foi eficiente para determinar diferentes teores de água de equilíbrio; (b) as sementes toleram a desidratação e suportam temperaturas inferiores a zero, apresentando comportamento ortodoxo; (c) o teor de água mais adequado para o armazenamento das sementes no freezer e no nitrogênio líquido foi de 3,7%; (d) as sementes armazenadas com esse teor de água se conservaram melhor no nitrogênio líquido; (e) a criopreservação das sementes desidratadas evidenciou a possibilidade de armazenar a longo prazo as sementes de C. legalis em bancos de germoplasma. / The understanding of the physiological behavior of seeds is essential to define the appropriated safe storage technique. However, one of the main problems, for many Brazilian native forest species, is the lack of accurate information about this issue. The seeds moisture content and storage temperature are crucial factors for the preservation of the physiological quality of the seeds. The general objective of the present work was to study the possibility of a long term conservation of Cariniana legalis (Mart.) O. Kuntze seeds, in a germplasm bank. The specific objectives were: (a) study the seeds tolerance to dehydration and hydration using saturated saline solutions; (b) classify the physiological behavior of the seeds regarding the storage and (c) evaluate the physiological quality of the seeds with different moisture contents for 360 days in freezer (-20ºC) and liquid nitrogen (-196ºC). The results showed that (a) the construction of the isotherm sorption with saturated saline solutions was efficient to determine different levels of water balance; (b) seeds tolerate dehydration and negative temperature, presenting an orthodox behavior; (c) the most suitable moisture content for seed storage in freezer and liquid nitrogen was of 3,7% (d) the seeds stored with this moisture content were better preserved in liquid nitrogen; (e) the cryopreservation of C. legalis dried seeds showed the possibility of long-term storage in germplasm banks.