Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-14T17:03:57Z No. of bitstreams: 1 2016_NatáliaCoelhodeSena.pdf: 2426312 bytes, checksum: e8e831eeb521df555a6d53fee4a74049 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-27T15:12:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_NatáliaCoelhodeSena.pdf: 2426312 bytes, checksum: e8e831eeb521df555a6d53fee4a74049 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T15:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_NatáliaCoelhodeSena.pdf: 2426312 bytes, checksum: e8e831eeb521df555a6d53fee4a74049 (MD5) / Líquidos super-resfriados são sistemas fora do equilíbrio, em que um material permanece no estado líquido mesmo a temperaturas abaixo da temperatura de fusão. A temperaturas ainda mais baixas, a viscosidade desses materiais aumenta muito e eles deixam de fluir, passando pela transição vítrea, atingindo uma fase de sólido amorfo denominada fase vítrea. Neste trabalho, apresentamos um estudo dos efeitos causados por variações no tamanho do sistema por meio de duas abordagens. A primeira, teórica, trata da compactificação de uma das dimensões do sistema, levando-o a um filme quase bidimensional. Mostramos que a temperatura da transição aumenta com a diminuição do comprimento da dimensão compactificada, chegando a uma divergência quando esse comprimento vai a zero. A segunda abordagem, numérica, trata do efeito que a mudança na quantidade de partículas que compõem o sistema tem sobre a transição. Atingimos a transição vítrea para um sistema de 64 partículas. Por fim, obtivemos evidências numéricas que concordam com o resultado analtíco. / Super-cooled liquids are out-of-equilibrium systems in which a material remains in the liquid phase at temperatures lower then its melting point. At even lower temperatures, these materials stop flowing, passing through the glass transition, solidifying to an amorphous glassy phase. In this work, we present the effects caused by changes in the system size, using two different approaches. In the first one, theoretical, we compactify one dimension of the system, leading to a quasi bi-dimensional film. We show that the transition temperature increases with decreasing thickness, reaching a divergence when it vanishes. In the second, numerical approach, we study the effect of changing the number of particles in the transition. We reach the glass transition for a 64 particle system. Lastly, we obtain numerical evidences that confirm the analytical result.

Orientador: Miriam Dupas Hubinger / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:44:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baroni_AlessandraFaria_D.pdf: 9455161 bytes, checksum: cc46b0116a17743527067d6d21a95e42 (MD5) Previous issue date: 2004 / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:01:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo112_1.pdf: 2232756 bytes, checksum: 7a94e481ab271d07c6a254d27a34607f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / A cinética de cristalização do PET e Das blendas formadas por PET/PHB foi estudada por calorimetria exploratória diferencial (DSC). O principal ponto de interesse nesse estudo foi o pico de cristalização exotérmico observado nas curvas de DSC. Na cristalização isotérmica do PET e do PET/PHB, foi investigado o efeito de diferentes temperaturas nas suas taxas de cristalização a frio. Os parâmetros cinéticos da cristalização isotérmica foram determinados utilizando a teoria de Avrami. Foi observado que em baixas temperaturas a cristalização ocorre em dois estágios, já para temperaturas mais elevadas ocorre em apenas um estágio. O expoente de Avrami n, a constante de velocidade K e o meio tempo de cristalização t0,5 foram analisados para a cristalização isotérmica a frio do PET e do PET/PHB. A constante K aumentou com a temperatura de cristalização, t0,5 diminuiu com o aumento da temperatura de cristalização. Com relação ao expoente n, os valores apresentados ficaram próximos de 2 definindo uma morfologia em forma de disco. Com a adição do PHB ao PET, houve um aumento na cristalinidade do homopolímero PET. A cinética de cristalização isotérmica nos possibilita ter um controle sobre as condições de cristalização através do tempo para uma dada temperatura, já na cristalização não isotérmica, esse controle está diretamente ligado a taxa de aquecimento durante a formação dos cristais, variando a temperatura em relação ao tempo. A cinética de cristalização não isotérmica foi investigada e os parâmetros cinéticos foram determinados através da teoria de Mo para diferentes taxas de aquecimento e verificou-se que o expoente de Mo a apresentou valores próximos a 1, a constante de velocidade K (T) aumentou tanto com o aumento da temperatura de cristalização quanto com a adição de PHB ao PET, e F(T) apresentou valores mais baixos para as blendas indicando um aumento da velocidade de cristalização

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-24T14:14:57Z No. of bitstreams: 2 Reis, Pamela Cristina de Sousa Guardiano.pdf: 1296512 bytes, checksum: 257e678ee16ea253856f4f88bba00934 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2014-09-25T11:39:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Reis, Pamela Cristina de Sousa Guardiano.pdf: 1296512 bytes, checksum: 257e678ee16ea253856f4f88bba00934 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-25T11:39:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Reis, Pamela Cristina de Sousa Guardiano.pdf: 1296512 bytes, checksum: 257e678ee16ea253856f4f88bba00934 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study aimed to develop general microcapsules containing turmeric oleoresin and cluster derived from turmeric suspended in canola oil from concentrated whey protein, encapsulating material, and evaluate their antimicrobial activity. Turmeric gained fresh in the municipality of Mara Rosa underwent slicing and dehydration in an oven with air circulation. Obtained as a powder after successive washes with ethanol generated containing the ethanol extract of turmeric oleoresin which was rotaevaporado generating the turmeric oleoresin. This extract was subjected to vacuum filtration in order to remove solid fractions, and this filtration gave a cluster of turmeric. Both the extract containing oleoresin such as agglomerated product obtained by filtration were suspended in canola oil and used as core material for developing microcapsules. The microcapsules obtained had good sphericity concluding that the protein concentrate of whey was a good encapsulating material to the core studied. The microcapsules and free oleoresin extract were taken for analysis of antibacterial activity using agar diffusion test and found that the extract of turmeric oleoresin can be regarded as a potential antimicrobial agent, none of the microcapsules showed antimicrobial activity against fungus, but against the bacteria showed bacteriostatic action. We evaluated the behavior of the microcapsules determining their sorption isotherms, thermal stability and glass transition temperature. Before the study concluded that: the microcapsules oleoresin showed good thermal stability at temperatures that did not exceed 225 ° C, while the turmeric powder had good stability under temperatures slightly higher, up to 250 ° C, and these results do not conclusive, necessitating characterization studies of the patterns. / Este trabalho teve por objetivo geral desenvolver microcápsulas contendo oleorresina de cúrcuma e aglomerado derivado da cúrcuma suspensos em óleo de canola, a partir de concentrado de proteína do soro do leite, material encapsulante, e avaliar a sua atividade antimicrobiana. Cúrcuma in natura adquirida no município de Mara Rosa foi submetida a fatiamento e desidratação em estufa com circulação de ar. Obteve-se um pó que, após sucessivas lavagens com etanol gerou o extrato etanólico contendo oleorresina de cúrcuma que foi rotaevaporado gerando a oleorresina de cúrcuma. Esse extrato foi submetido a uma filtração a vácuo, a fim de se retirar frações sólidas, e obteve-se dessa filtração um aglomerado de cúrcuma. Tanto o extrato contendo oleorresina quanto esse produto aglomerado obtido pela filtração foram suspensos em óleo de canola e utilizados como material de recheio para desenvolvimento de microcápsulas. As microcápsulas obtidas apresentaram boa esfericidade concluindo que o concentrado proteico do soro de leite constituiu um bom material encapsulante para o núcleo estudado. As microcápsulas e o extrato de oleorresina livre foram levados para análise de atividade antibacteriana através de teste de difusão em ágar e concluiu-se que o extrato de oleorresina de cúrcuma pode ser tido como um agente antimicrobiano em potencial; nenhuma das microcápsulas apresentou ação antimicrobiana contra o fungo, mas contra a bactéria apresentaram ação bacteriostática. Foi avaliado também o comportamento das microcápsulas determinando suas isotermas de sorção, estabilidade térmica e temperatura de transição vítrea. Diante do estudo concluiu-se que: as microcápsulas de oleorresina apresentaram boa estabilidade térmica sob temperaturas que não ultrapassassem 225°C; enquanto que as de aglomerado de cúrcuma apresentaram boa estabilidade sob temperaturas um pouco maiores, até 250°C, sendo estes resultados não conclusivos, necessitando-se de estudos de caracterização dos padrões.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Orientador: Miriam Dupas Hubinger / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T11:32:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Frascareli_ElenCristina_M.pdf: 11158681 bytes, checksum: 2d08fd9f8f86b7855437032bc73f3268 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo o estudo da microencapsulação do óleo de café através de secagem por atomização. Inicialmente, foram avaliadas as variáveis de concentração de sólidos, concentração de óleo em relação aos sólidos e temperatura na secagem por spray dryer, através de um delineamento experimental composto central rotacional completo (23), usando goma arábica como material de parede, sobre as seguintes respostas: umidade, densidade aparente, higroscopicidade, óleo superficial, óleo total, retenção de óleo e eficiência de encapsulação. Nas condições otimizadas do planejamento (30% de sólidos, 15% de óleo em relação aos sólidos e 170º C) foi avaliado o efeito da homogeneização da emulsão a alta pressão (200, 600 e 1000 bar) nas características do pó, comparando-o com o pó obtido a partir de emulsão homogeneizada com o uso de um homogeneizador do tipo rotor-estator. A aplicação de alta pressão reduziu o tamanho das partículas da emulsão, aumentou a eficiência de encapsulação e reduziu o tamanho das partículas do pó, contudo reduziu a retenção de óleo. Ainda, nas mesmas condições selecionadas no planejamento, foram avaliados diferentes materiais de paredes combinados (proteína de soro de leite isolada e maltodextrina; goma arábica e maltodextrina) em diferentes razões (3:1, 1:1 e 1:3) ou puros (goma arábica e proteína de soro de leite). O emprego de materiais de parede diferentes resultou em alterações na viscosidade, no tamanho das gotas das emulsões, na higroscopicidade, densidade e molhabilidade. A mistura de proteína e maltodextrina resultou em alta eficiência de encapsulação e mostrouse como uma possível substituta para a goma arábica. Em seguida, avaliou-se a estabilidade das microcápsulas produzidas com diferentes materiais de parede (goma arábica, maltodextrina e proteína de soro de leite - nas razões 3:1, 1:1, 3:1- e proteína de soro de leite), através da construção de isotermas de sorção e determinação da temperatura de transição vítrea. As microcápsulas produzidas com proteína apresentaram baixa higroscopicidade e alta estabilidade mesmo em ambientes com alta umidade relativa. Foi ainda avaliada a estabilidade oxidativa do óleo de café puro e microencapsulado com diferentes materiais de parede às temperaturas de 25 e 60º C. Tanto o óleo de café puro quanto o microencapsulado apresentaram alta estabilidade oxidativa a 25º C. Já as amostras armazenadas a 60º C apresentaram maiores valores de índice de peróxidos, contudo observou-se uma melhora, ainda que pequena, na estabilidade oxidativa do óleo de café microencapsulado em relação à do óleo puro / Abstract: The objective of this work was studying coffee oil microencapsulation by means of spray drying. Initially, the solid concentration, oil concentration in relation to solids and drying temperature were evaluated by using a complete central rotational experimental design (23), using arabic gum as wall material, on the following responses: moisture content, bulk density, hygroscopicity, superficial oil, total oil, oil retention and encapsulation efficiency. Using the planning optimized conditions (30% of solids, 15% of oil in relation to solids, and 170º C) the effect of high-pressure homogenization (200, 600 and 1000 bar) on the powder characteristics was evaluated in comparison with the powder obtained from a homogenized emulsion with the use of a rotor-stator homogenizer. The use of high-pressure reduced the size of emulsion particles, increased encapsulation efficiency and reduced powder particle size; however, it also reduced oil retention. Applying the same conditions selected in the planning, different combined wall materials were evaluated (isolated whey protein and maltodextrin; arabic gum and maltodextrin) in different ratios (3:1, 1:1 and 1:3) or pure (arabic gum and isolated whey protein). The use of different wall materials resulted in changes on viscosity, emulsion particle size and powder's properties, such as hygroscopicity, density and wettability. The combination of protein and maltodextrin resulted in higher encapsulation efficiency and proved itself as a possible substitute for arabic gum. Further, the stability of microcapsules made of different wall materials (arabic gum, maltodextrin and whey protein - in rates 3:1, 1:1 and 1:3- and sole whey protein) was evaluated, by the construction of sorption isotherms and glass transition temperature determination. The microcapsules made of protein presented low hygroscopicity and stability, even in high relative humidity environments. Finally, the oxidative stability of pure and microencapsulated coffee oil with different wall materials was analyzed at 25 and 60º C. Both pure coffee oil and the microencapsulated one presented high oxidative stability at 25º C. The samples stored at 60º C presented high peroxide index values, even though a minor improvement in the oxidative stability was noticed for the microencapsulated coffee oil in comparison with the pure one / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Celso Costa Lopes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T08:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LaFuenteArias_CarlaIvonne_M.pdf: 1773876 bytes, checksum: 0229ec1ebad94e8b4ebb343f440c2fd6 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho estudou-se a secagem de banana Nanica empregando um pulso inicial a alta temperatura e curto tempo (150°C e 15 minutos), seguido de uma etapa de resfriamento e uma etapa de secagem convencional a ar quente a 70°C. Na primeira parte do trabalho, avaliou-se especificamente a etapa de resfriamento pós-pulso HTST quanto aos atributos de crocância, encolhimento e cor no produto terminado. Analisaramse também as mudanças estruturais através de microscopia ótica. Na segunda parte do trabalho, estudou-se a temperatura de transição vítrea, através de Calorimetria Diferencial de Varredura, em bananas submetidas a este processo de secagem. Os resultados mostraram que, na etapa de resfriamento, a redução gradual de temperatura associada com tempos longos foi importante para que o produto mantivesse a estrutura porosa e crocante, porém também ocasionou produtos com cor escura, com baixos valores de luminosidade. Em contraposição, a redução acelerada de temperatura na etapa de resfriamento ocasionou a perda da estrutura porosa, além de os produtos finais ficarem duros e encolhidos; no entanto, a degradação de cor foi menor. Uma redução gradual da temperatura, com amplitude de 10°C e período de 7,5 minutos, totalizando 75 minutos, mostrou-se adequada para a manutenção da estrutura porosa e crocante, com a menor degradação de cor. A temperatura de transição vítrea decresceu com o aumento do conteúdo de umidade, para todas as amostras, comprovando o efeito plasticizante da água. O início da crocância nas amostras, expressada em número de picos do gráfico força-deformação, foi identificada entre 11% e 6% de umidade (bu) / Abstract: This work studied the drying of banana Nanica employing an initial pulse at high temperature and short time (150°C and 15 minutes); a cooling stage and a final hot air drying at 70°C. In the first part of this work, it was analyzed the post-pulse stage, as attributes of crispness, shrinkage and color. The structural changes also had been analyzed with optical microscopy. In the second part of this work, glass transition temperature of banana, dried with the same process, was studied by Differential Scanning Calorimetry. The results showed that in the cooling stage, the gradual reduction of temperature with longer times, were important for the product retains the porous structure and crispness, but also caused the formation of dark color products with lowest values of brightness. On the other hand, the sudden reduction of temperature, in the cooling stage, caused the loss of the porous structure, and final products became harder and shrunken but with less color degradation. A gradual decrease of temperature with amplitude of 10°C and period of 7.5 minutes summarizing 75 minutes of the cooling stage, proved to be appropriate for the maintenance of porous and crispness structure, with less color degradation. The glass transition temperature decreased with increasing moisture content for all the samples, confirming the water plasticization effect. Crispness in the samples, expressed in peaks number in stress-strain graphs, was initially observed between 11% and 6% of moisture content (wb) / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Fernanda Paula Collares, Theo Guenter Kieckbusch / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T12:08:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Takeiti_CristinaYoshie_D.pdf: 20201216 bytes, checksum: c1aa9903ccb493780afa2e5957c1db81 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Maltodextrinas são oligossacarídeos solúveis em água, provenientes da hidrólise de amidos. As condições da hidrólise permitem definir a distribuição de massa molecular das maltodextrinas e, conseqüentemente, suas características funcionais podem ser ajustadas para aplicações distintas e específicas. Estes ingredientes são empregados em formulações de pós alimentícios prontos para o consumo e, portanto, o conhecimento de atributos que afetam sua reconstituição em água é determinante para o desenvolvimento desses produtos. Maltodextrinas comerciais com diferentes graus de dextrose-equivalente (DE) e provenientes de três fábricas nacionais distintas foram avaliadas quanto à: morfologia das partículas, teor de umidade, massa molecular, diâmetro médio, densidade aparente e real, porosidade, tempo de molhamento, tempo de dissolução, grau de cristalinidade, isotermas de sorção de umidade e temperatura de transição vítrea (Tg). Os pós comerciais apresentaram características morfológicas distintas, o que influenciou o seu desempenho quanto às propriedades de reconstituição em água. Os produtos que apresentaram características intermediárias de reconstituição foram submetidos a um processo de aglomeração por jato a vapor em mini-instantaneizador para melhorar suas qualidades tecnológicas. As condições de operação foram otimizadas por metodologia de superfície de resposta. O produto aglomerado de maltodextrina com DE igual a 10 apresentou o melhor rendimento e excelentes propriedades instantâneas, enquanto que, a maltodextrina com maior grau de DE, isto é, com menor Tg apresentou o menor rendimento de processo e um produto com piores características de reconstituição. A tendência geral indica que a morfologia e características instantâneas dos aglomerados obtidos foram influenciadas pela temperatura de transição vítrea. Um estudo complementar realizado em leito fluidizado com paredes de acrílico, utilizando soluções de maltodextrina como ligante entre partículas sólidas inertes, avaliou as condições de solidificação das pontes vítreas. A relação umidade vs temperatura obtida confirmou que o processo de aglomeração é influenciado pela massa molecular das amostras e, conseqüentemente, por suas Tgs. Esses parâmetros devem ser considerados no dimensionamento e/ou condições de operação de aglomeradores / Abstract: Maltodextrins are water soluble oligossacharides produced by starch hydrolysis. Their functional characteristics depend on their molecular mass distributions which can be taylormade for specific applications through the control of the process conditions during hydrolysis. Maltodextrin are widely used as ingredient in instant food powder mixes and the knowledge of their reconstitution attributes would assist the development of new formulations. Commercial maltodextrins produced by three different Brazilian manufacturers with dextrose-equivalent (DE) degrees ranging from 5 to 20 were evaluated with respect to morphology, moisture content, molecular mass distribution, average particle diameter, bulk and true densities, void fraction, wetting and dissolution times, crystallinity degree, equilibrium isotherms and glass transition temperature (Tg). The maltodextrin powder showed distinct morphological features, which influenced their water reconstitution abilities. The products with moderate instant properties were submitted to a steam jet agglomeration process in a pilot plant instantiser in order to improve their technological qualities. The operational conditions were optimized by surface response methodology. The general trend indicated that the agglomerates morphology as well as their instant properties are influenced by the glass transition temperature. The DE10 maltodextrin agglomerates showed the best process yield and superior instant properties. The agglomerates of maltodextrin with the highest DE, which has the lowest Tg , showed the lowest yield and poor reconstitution properties. A complementary study, conducted in an Plexiglassÿ fluidized bed equipment using maltodextrin solutions as ligand, evaluated the formation of vitreous bridges between inert particles. The moisture content/temperature relations obtained supported the assumption that the agglomeration process is influenced by the molecular mass of the samples and, consequently, by their Tgs. These parameters should be considered in the design and /or operational conditions of agglomerators / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Theo Guenter Kieckbusch / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T03:53:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_AudireneAmorim_M.pdf: 25644258 bytes, checksum: 2a3ea9b288162061aea3ee83e2cfef3e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O consumidor consciente tem dado preferência a alimentos processados de melhor qualidade nutricional e com vida de prateleira prolongada, sempre com a devida preocupação com os efeitos prejudiciais acumulativos ao meio ambiente do descarte de subprodutos. Filmes biodegradáveis estão inseridos neste contexto. Eles são produzidos a partir de polímeros naturais, principalmente polissacarídeos e proteínas, com potencial aplicação na indústria farmacêutica e alimentícia. O alginato é um polissacarídeo que tem extensa aplicação em biotecnologia devido a sua habilidade de formar géis fortes e insolúveis ao ser reticulado com Ca++. Essa reação é tão rápida e localizada, impedindo a posterior moldagem do gel em forma de filmes. Para a confecção de filmes insolúveis é necessário primeiro fabricar um filme de alginato de sódio de baixa reticulação com cálcio, já contendo plastificante, que é então exposto a uma solução contendo cálcio para completar a reticulação por difusão. Nesse contato, entretanto, a solução reticuladora pode solubilizar o plastificante e o filme formado não apresenta uma flexibilidade desejável. Assim, o objetivo deste estudo foi selecionar formulações para a confecção de filmes de alginato de cálcio estruturados com plastificantes que apresentem baixa tendência de lixiviação/solubilização em meios aquosos. O estudo enfocou primeiramente plastificantes convencionais (glicerol, manitol, xilitol, sorbitol, maltitol e poli-etileno glicol-300). Também foram considerados os açúcares simples (frutose, lactose e sacarose), ácido graxo de cadeia curta (ácido hexanóico), surfactante não-iônico (Tween 20) e solutos não-convencionais (etanolamina, lactato de sódio, triacetina e citrato de tributila). Apenas formulações que produziam filmes transparentes de boa manuseabilidade foram consideradas, e esse critério eliminou os filmes plastificados com poli-etileno glicol-300, maltitol, lactose, sacarose, frutose, etanolamina, lactato de sódio, Tween 20, triacetina e ácido hexanóico. A seleção definitiva de plastificantes considerou, o aspecto visual, conteúdo de umidade, solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água, grau de intumescimento, resistência à tração e alongamento dos filmes formados. Os plastificantes que produziram filmes que satisfizeram requisitos mínimos para esses atributos foram glicerol, xilitol, manitol e citrato de tributila. Filmes com esses plastificantes foram submetidos à determinação de observações microscópicas de sua estrutura (MEV) e de isotermas de sorção, cor e opacidade e temperatura de transição vítrea. Os resultados confirmaram a excelente ação plastificante do glicerol e um comportamento similar do xilitol. O manitol e o citrato de tributila formam filmes de baixa higroscopicidade, mas são pouco flexíveis. Um compromisso entre alta resistência mecânica, boa aparência e baixa solubilidade em água pode ser obtido usando uma mistura de citrato de tributila e glicerol / Abstract: Responsible consumers are looking for processed food with higher nutritional value and extended shelf live, without disregarding the damaging cumulative effects of sub products discharge on the environment. Biodegradable films are part of this concept. They are produced from natural polymers, mainly saccharides and proteins, with potential applications in the pharmaceutical or food industries. Alginates are polysaccharides with large applications in biotechnology due to their ability to form strong and insoluble gels when crosslinked with Ca++. This reaction is fast and localized, preventing subsequent casting of the gel in the form of a film. In order to produce smooth and insoluble films, a weekly reticulated film already containing the plasticizer is confectioned first, and then exposed to a calcium solution and the reticulation is complemented by diffusion. During the contact period, however, the solution is prone to leach the plasticizer, and the resulting film will not present the required flexibility. The objective of this study was to select calcium alginate film forming formulations structured with plasticizers that show low solubilization/leaching susceptibilities in aqueous environments. The study examined initially the more conventional plasticizers (glycerol, mannitol, xylitol, sorbitol maltitiol, polyethylene glycol (PEG 300)). Consideration was then given to the simpler sugars (like fructose, lactose and sucrose), short chain fatty acids (hexanoico acid), non ionic surfactant (Tween 20) and non conventional solutes like ethanolamine, sodium lactate, triacetin and tributyl citrate. The final selection of adequate plasticizers was based on visual aspect, moisture content, solubility in water, water vapor permeability, degree of swelling in water, tensile strength and elongation of the films. The plasticizers that produced films with an adequate compromise within these attributes were glycerol, xylitol, mannitol and tributyl citrate. Films containing these plasticizers were submitted to microscopic observations of their structure (MEV), and their sorption isotherms, color and transparency, and glass transition temperature were determined. The results confirmed the excellent and powerful plasticizing effect of glycerol and a similar behavior of xylitol. Mannitol and tributyl citrate form films with lower hygroscopicity, but are less flexible. A compromise between high mechanical resistance, attractive appearance and low solubility in water can be obtained with a mixture of tributyl citrate and glycerol / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-10T15:21:25Z No. of bitstreams: 1 jansenkelisferreiratorres.pdf: 1860554 bytes, checksum: b932669c5e7fa0097c7d4c4ffd613064 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-11T11:38:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 jansenkelisferreiratorres.pdf: 1860554 bytes, checksum: b932669c5e7fa0097c7d4c4ffd613064 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-11T11:38:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jansenkelisferreiratorres.pdf: 1860554 bytes, checksum: b932669c5e7fa0097c7d4c4ffd613064 (MD5) Previous issue date: 2016-08-25 / A indústria de alimentos tem como desafio e oportunidade desenvolver novos produtos com reduzido ou baixo teor de lactose, a fim de atender uma crescente populaçào de portadores de má digestão da lactose. O leite em pó enfrenta grande desafio tecnológico devido ao fato da secagem dos produtos com lactose hidrolisada ser extremamente desafiadora por apresentar maior número de moléculas (glicose e galactose) no estado amorfo tornando o produto altamente higroscópico, influenciando na produtividade, no entupimento das câmaras e na conservação dos pós. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de diferentes níveis de hidrólise enzimática da lactose, 0%, 25%, 50%, 75% e >99%, na produção e estocagem de leite em pó integral utilizando como ferramentas de caracterização dos produtos fabricados em planta piloto, análise de composição, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise de tamanho do diâmetro hidrodinâmico das partículas por difração laser (LS) após reidratação em água, além da espectroscopia Raman dos pós em ambiente com 75,5% de umidade relativa do ar, visando monitorar a transição vítrea da lactose residual. Foi possível verificar influência direta do aumento da hidrólise nos valores de umidade dos pós obtidos, assim como o impacto na aderência dos mesmos na câmara de secagem, devido à aglomeração primária das partículas caracterizada pela MEV. As análises de LS demonstraram também o efeito do aumento da hidrólise na diminuição da população das partículas entre 40 e 500 μm, que denota forte influência na capacidade de reidratação dos produtos. Com o uso da espectroscopia Raman foi possível caracterizar o estado físico dos carboidratos nas partículas dos pós, utilizando a análise de componentes principais para a região espectral de 1200 a 400 cm-1, a qual identificou que os produtos com 25%, 50%, 75% e > 99% de hidrólise não apresentaram efeito de cristalização no ambiente com umidade controlada por 6 semanas. A hidrólise da lactose em glicose e galactose impacta a secagem de produtos lácteos por promover maior adesão nos equipamentos, maior tendência ao escurecimento, diminuição da solubilidade e modificação da microestrutura dos pós. Em produtos lácteos contendo lactose observa-se a formação de cristais de lactose quando estes são submetidos a condições favoráveis a transição vítrea. A técnica de espectroscopia Raman combinada com quimiometria possibilita afirmar que produtos lácteos hidrolisados quando submetidos a condições favoráveis a transição vítrea não apresentam a formação de cristais de açúcares. / The food industry has the challenge and the opportunity to develop new products with reduced or low lactose content in order to meet the needs of a growing mass of people with lactose maldigestion. Milk powder is also inserted into these new trend but this product still faces major technological challenge due to the fact that drying of products with hydrolyzed lactose is extremely challenging mostly because of a higher number of molecules (glucose and galactose) in the amorphous state which makes it quite a highly hygroscopic product thus influencing productivity, post-conservation not to mention the undesirable and also inevitable technological problem of the constant clogging of drying chambers. The aim of this study was to evaluate the effect of different levels of enzymatic hydrolysis of lactose, 0%, 25%, 50%, 75% and > 99% in production and storage of whole milk powder using as analitical parameters in the pilot plant the following: composition analysis, scanning electron microscopy (SEM), analysis of hydrodynamic diameter of particles by laser diffraction (LS) after rehydration in water plus Raman spectroscopy of powders in 75.5% air moisture environment seeking to monitor the glass transition of the residual lactose. It was possible to verify direct influence of increased hydrolysis to moisture values of the powders as well as the impact on the adhesion thereof into the drying chamber due to primary agglomeration of particles characterized by SEM. LS analysis also has shown the effect of increasing hydrolysis in the reduction of the population of particles between 40 and 500 nanometers demonstrating a strong influence on the rehydration capacity of the products. By means of Raman spectroscopy it has been possible to characterize the physical state of the carbohydrates in the powder particles, using principal component analysis for the 1200-400 cm-1 spectral range, which identified that products with 25%, 50%, 75% and > 99% hydrolysis have shown no crystallization effect in the controlled humidity environment for 6 weeks. The hydrolysis of lactose into glucose and galactose impacts drying milk products to promote greater adhesion to equipment more prone to darkening, decreased solubility of the microstructure after modification. In dairy products containing lactose can observe the formation of lactose crystals when they are subjected to favorable glass transition. The Raman spectroscopy technique combined with chemometrics enables us to state that hydrolyzed milk products when subjected to favorable conditions the glass transition do not have the formation of sugar crystals.