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Type: TESE
Title: Produção de agua de coco (cocus nucifera) utilizando membranas de micro e ultrafiltração de celulose, PES e PVDF
Title Alternative: Coconut water processing using micro and ultrafiltration membranes of cellulose, PES and PVDF
Author: Debien, Isabel Cristina do Nascimento, 1983-
Advisor: Viotto, Luiz Antonio, 1954-
Viotto, Luiz Antonio
Abstract: Resumo: A água de coco é uma bebida natural, cujo consumo na forma in natura como na processada vem crescendo nos últimos tempos devido aos seus benefícios à saúde. Os métodos de processamento empregados visam, essencialmente, inibir a ação de enzimas (polifenoloxidase e peroxidase) responsáveis pela mudança de cor da água de coco, tornando-a rosa, e garantir sua estabilidade microbiológica após a abertura do fruto, procurando manter o quanto possível suas características sensoriais originais. Os processos de separação com membranas, como por exemplo a micro e a ultrafiltração, destacam-se como uma alternativa aos processos convencionais de tratamento térmico, pois a membrana age como uma barreira permeável seletiva para separar um ou mais solutos de um fluido. No presente trabalho, o objetivo geral foi avaliar o desempenho de cinco membranas de micro (MF) e ultrafiltração (UF) quanto ao fluxo de permeado e a retenção enzimática da água de coco verde, em unidade de laboratório e piloto, e também determinar as características físico-químicas da alimentação, retentado e permeado para os ensaios em unidade de laboratório. Foram utilizadas membranas de MF de polietersulfona de 150 kDa (PES 150) e polifluoreto de vinilideno de 150 kDa (PVDF 150), e membranas de UF de celulose de 10 kDa (CEL 10), de 30 kDa (CEL 30) e de polietersulfona de 10 kDa (PES 10). Nos processos de MF a membrana PES 150 apresentou melhores resultados de fluxo (144 ¿ 301 kg/m2.h, para as pressões de 0,5; 1,5 e 2 bar) e de retenção enzimática. Nos processos de UF a membrana de CEL 30 apresentou melhores resultados de fluxo (97 ¿ 102 kg/m2.h, para as pressões de 2, 4 e 6 bar), mas quanto à retenção enzimática todas as membranas de UF apresentaram 100 % de retenção. No geral todas as curvas de fluxo apresentaram comportamento similar, caracterizado por queda do fluxo no início e posterior estabilização. Os resultados das análises físico-químicas, na maioria dos experimentos, mostraram que não houve diferença significativa (p< 0,05) entre alimentação, retentado e permeado, quanto ao teor de sólidos totais, pH, acidez total titulável, açúcares redutores e totais. Houve redução da turbidez em todos os processos de MF e UF. A membrana CEL 30, por apresentar elevados valores de fluxo e 100 % de retenção enzimática, foi selecionada para o ensaio em unidade piloto, no qual foi encontrado fluxo mais elevado (288 kg/m2.h, para pressão de 2 bar), devido ao efeito da velocidade tangencial. O modelo baseado na teoria de renovação de superfície permitiu um bom ajuste dos dados experimentais (R2 > 0,8) para a maioria dos ensaios

Abstract: Coconut water is a natural drink. Lately, its consumption has been growing in both natural form and processed form, because of the coconut water health benefits. Processing methods are used, essentially, to inhibit the enzymes actions (polyphenoloxidase and peroxidase) that are responsible for coconut water color chage to rose and ensure its microbiological stability after the overture of the fruit, trying to maintain, as long as possible, its original sensory characteristics. Membrane separation processes, such as micro and ultrafiltration, stand out as alternative to conventional thermal treatment¿s processes, it acts as a selective permeable barrier to separate one or more solutes from a fluid including microorganisms. The aim of this work were evaluate the performance of five micro (MF) and ultrafiltration (UF) membranes in its permeate flux and the enzyme retention of coconut water, in laboratory an pilot unit, and also determine physicchemical characteristics of raw material, retentate and permeate to the essays in laboratory¿s unit. There were used Polyethersulfone 150 kDa (PES 150) and Polyvilidene fluoride 150 kDa (PVDF 150) MF membranes, Cellulose 10 kDa (CEL 10), Cellulose 30 kDa (CEL 30) and Polyethersulfone 10 kDa (PES 10) UF membranes. Process with PES 150 membranes presented better results to flux (144 ¿ 301 kg/m2.h, with pressures on 0,5; 1,5 e 2 bar) and enzyme retention. UF process CEL 30 membrane showed better results to flux (97 ¿ 102 kg/m2.h, with pressures on 2, 4 e 6 bar), but all UF membranes showed 100% of enzyme retention. All flux curves showed quite similar behavior, characterized by flux falling at the beginning and later stabilization. Physic-chemical analysis results, at most part of experimental procedures, showed an insignificant difference (p< 0,05) among raw material, retentate and permeate regarding to total solids content, pH, titratable total acidity, reductor and total sugar. There was suspended solids reduction in all MF and UF process. As the CEL 30 membrane presented high flux values and 100% of enzyme retention, it was selected to pilot unit essay which flux values were high (288 kg/m2.h, on 2 bar) due to the tangential velocity¿s effect. The pattern based on surface renewal approach allows a good adjustment of experimental data (R2> 0,8) to the majority of assays
Subject: Agua de coco
Microfiltração
Ultrafiltração
Polifenoloxidase
Peroxidase
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2010
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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