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Resumo: Foram estudados os efeitos de diferentes concentrações de glicose, amido solúvel, dextrina, lactose, peptona e extrato de levedura sobre a síntese de a-amilase por Bacillus subtilis ATCC 601B por processo em batelada, em meio de cultura básico composto de (KH4)2SO4, MgSO4 * 7H20, KC1, K2HPO4 e CaCl2. Foram estudados os efeitos do pH inicial do meio de cultura e da temperatura de incubação sobre a produção da enzima, e o perfil da síntese enzimática apenas no meio de cultura contendo glicose como fonte de carbono. Os resultados foram discutidos relacionando o crescimento microbiano com a síntese da enzima. Foi observado que a maior produção de a-amilase ocorreu nos meios de cultura contendo glicose a 0,1g/l e 30,0g/l ou dextrina a 10,0g/l. As atividades enzimáticas específicas globais (Emax / Xmax) mostraram que esses resultados se devem a um maior estímulo do crescimento celular em meio de cultura contendo glicose e a um maior estímulo da síntese enzimática em meio de cultura contendo dextrina. Os quatro carboidratos inicialmente adicionados ao meio de cultura causaram inibição catabólita da síntese da enzima. O aumento das atividades enzimáticas específicas globais, observadas em determinadas faixas de concentração inicial dos açúcares, indicam que durante o processo fermentativo há estímulo da síntese de a-amilase devido a formação de metabólitos ou de produtos de degradação do carboidrato. Para a faixa de concentração compreendida entre l,0g/l e 20,0g/l. O estímulo da síntese enzimática foi mais acentuada em meio de cultura contendo dextrina, seguida de amido solúvel, lactose e glicose. Os resultados obtidos para a produtividade global em 72 horas de fermentação também revelaram que a dextrina e a fonte de carbono mais adequada para a produção de a-amilase. Foi observado que as concentrações de peptona e de extrato de levedura mais adequadas para a produção de a-amilase são 10,0g/l e 5,0g/l respectivamente. Os resultados obtidos para as atividades enzimáticas específicas globais mostraram, no entanto, que a peptona afeta basicamente o desenvolvimento microbiano enquanto que o extrato de levedura afeta diretamente a síntese da enzima. Das condições estudadas, a maior produção de enzima é obtida quando o pH inicial do meio de cultura é ajustado a 7,0 e a temperatura de incubação é 37°C. Nessas condições foram obtidas as maiores atividades enzimáticas específicas globais e produtividades globais. O perfil da síntese da a-amilase revelou que houve produção da enzima mesmo na fase logarítmica de crescimento, ocorrendo, porém, com maior intensidade na fase estacionária e de lise celular. Estudos complementares mostraram que a enzima é uma a-amilase com pH ótimo ao redor de 6,4 em solução tampão ácido cítrico - fosfato de sódio, e com temperatura ótima ao redor de 50°C. Além disso, foi observado que ela mantém 100% da sua atividade inicial em solução não dialisada após 25 horas de aquecimento a 37°C. A enzima se mostrou pouco estável a 80°C, tendo sido totalmente inativada após 10 minutos de aquecimento a essa temperatura. O cálcio e o amido estabilizaram a enzima acentuadamente e a sua ação hidrolítica sobre o amido produz polímeros de glicose com duas ou mais unidades do açúcar

Resumo: As preocupações atuais com os impactos desfavoráveis ao meio-ambiente e à saúde humana devido ao uso de combustíveis fósseis têm incentivado a pesquisa e o desenvolvimento de combustíveis a partir de recursos renováveis, como o biodiesel. Para a sua produção, óleos vegetais são submetidos a uma reação química denominada transesterificação. Óleos vegetais podem ser extraídos dos grãos através de simples prensagem, pré-prensagem junto à extração com solvente e extração direta com solvente, sendo que o solvente mais amplamente utilizado é o hexano. No Brasil, entretanto, o uso do etanol é vantajoso devido à sua produção em larga escala, além de poder tornar o processo de obtenção do biodiesel totalmente renovável. Sendo assim, a fim de verificar a possibilidade de se utilizar etanol na produção de biodiesel, este trabalho visou investigar as principais etapas do seu processo produtivo, com dois focos principais: a etapa de extração sólido-líquido para obtenção de óleo vegetal e o equilíbrio líquido-líquido de sistemas envolvidos em toda a cadeia produtiva. Assim, ensaios de extração com etanol para obtenção de óleo de farelo de arroz foram realizados para avaliar a viabilidade técnica da substituição do hexano pelo solvente alcoólico. Os resultados permitiram inferir que o processo de extração usando etanol como solvente é possível e favorecido pelo aumento da temperatura. Foi obtido um óleo de farelo de arroz com caracterização físico-química dentro dos padrões exigidos pela legislação, com exceção do alto teor de ácidos graxos livres. Foi realizada a determinação teórica do número de estágios requeridos para a extração de óleo de farelo de arroz e foi observado que o número de estágios ideais para a extração com etanol é superior ao número necessário quando se utiliza hexano como solvente. Além disso, uma expressão matemática para o cálculo da vazão mínima de solvente, em função da relação de equilíbrio entre as fases extrato e rafinado foi desenvolvida e aplicada para os dois solventes. Verificou-se que na extração utilizando-se hexano é possível trabalhar com vazões de solvente mais baixas. No que concerne o equilíbrio líquido-líquido de sistemas envolvidos na produção de biodiesel, novos dados envolvendo componentes presentes na (trans)esterificação de óleos vegetais foram obtidos. Observou-se uma boa concordância entre valores experimentais e calculados pelo modelo NRTL, sendo os desvios médios menores que 0,7 %. Em contrapartida, notou-se que o modelo UNIFAC sem quaisquer modificações nos seus parâmetros resulta em predições inadequadas. Assim, para obter uma ferramenta preditiva de qualidade, dados de equilíbrio líquido-líquido de sistemas da produção de biodiesel foram analisados e novos parâmetros de interação do modelo UNIFAC foram reajustados. Em um primeiro momento, as moléculas foram divididas em grupos estruturais tradicionais do UNIFAC. No entanto, as predições desta primeira abordagem não foram boas, provavelmente em consequência dos grupos hidroxilas fortemente polares ligados aos átomos de carbono consecutivos da molécula de acilgliceróis. Assim, um novo grupo 'OHgly' foi introduzido e duas matrizes de parâmetros foram reajustadas. De maneira geral, predições satisfatórias foram obtidas e uma melhora significativa do desempenho deste modelo de contribuição de grupo foi atingida

Resumo: O presente trabalho estuda a purificação do xilitol biotecnológico utilizando carbono ativado em coluna de leito fixo. Na primeira etapa, de estudos preliminares, dois caldos de fermentação contendo xilitol foram caracterizados e purificados. Um obtido a partir de hidrolisado de cana-de-açúcar, e outro a partir de meio sintético constituído para o experimento. Foram utilizadas duas formas de alimentação distintas, por pulso (cromatografia) e alimentação direta (em degrau), e foi testada a adição de etanol à fase móvel. Houve grande diferença entre a purificação do xilitol proveniente dos dois caldos, sendo o de meio sintético mais eficientemente purificado por conta de sua menor complexidade, e observou-se que a adição de etanol à fase móvel diminui a adsorção e separação de todos os compostos. Na segunda etapa foi estudado como o processo de purificação se comporta com relação à variação de temperatura (T), volume de injeção (Vi) e velocidade superficial (vs), utilizando alimentação por pulso e caldo proveniente do hidrolisado. Para tal foi realizado um delineamento composto central rotacional (DCCR). Respostas obtidas são coeficientes de retenção (CR), fatores de purificação (FP), rendimento e produtividade de xilitol, e os compostos avaliados são xilitol, xilose, glicose, arabinose, glicerol, ácido acético, etanol, proteínas totais e compostos coloridos, e é avaliado também o teor de sólidos totais. Os resultados do DCCR apontaram que as condições que promoviam menor retenção de xilitol no adsorvente e maior produtividade se encontravam nos limites superiores dos parâmetros testados. Por isso, na terceira etapa do projeto, foram testadas um conjunto de condições nos limites utilizados no DCCR e um conjunto de condições extrapolando-as, e os melhores resultados foram obtidos no segundo conjunto (T = 70ºC, Vi = 3 mL, vs = 1,5 cm/min), apresentando retenção total de proteínas e compostos coloridos, FPsólidos = 5,4 e CRxilitol = 5,0%. Por último foi realizado ensaio em triplicata com alimentação em degrau nas condições escolhidas na etapa anterior, obtendo FPproteína = 18,0, retenção de compostos coloridos maior que 99% e produtividade de 36,8 g/L.h. O processo se mostrou efetivo principalmente na remoção de proteínas, compostos coloridos e etanol

Resumo: processo de aglomeração de alimentos é muito utilizado quando se deseja aumentar as propriedades de instantaneização de pós obtidos pela secagem em spray dryer. Os produtos obtidos pela secagem em spray são normalmente caracterizados como sendo finos, coesivos e por apresentar difícil fluidização. Deste modo, torna-se conveniente utilizar leitos fluidizados, vibrados ou pulsados, que resultem em um aumento da movimentação das partículas e homogeneidade do leito durante a fluidização, permitindo aglomerar produtos em pó oriundos da secagem em spray dryer. O objetivo deste trabalho foi estudar as mudanças nas propriedades físicas de polpa de acerola e de proteína isolada de soja em pó após o processo de aglomeração em leito fluidizado cônico, e verificar os efeitos do uso de diferentes frequências de pulsação do ar fluidizante durante o processo de aglomeração. A pulsação do ar foi realizada por meio da rotação de uma válvula esfera, instalada abaixo da placa distribuidora de ar. As condições ótimas de processo e os perfis de aumento de tamanho de partículas foram obtidos por meio de planejamentos experimentais e de ensaios de cinéticas de aglomeração. As variáveis de processo estudadas foram o tempo de processo, velocidade e temperatura do ar fluidizante, vazão de líquido ligante, pressão de atomização, altura do bico aspersor e massa de amostra. O produto aglomerado foi caracterizado pelos testes de diâmetro médio e distribuição de tamanho de partículas, tempo de instantaneização, solubilidade, morfologia e conteúdo de umidade. Durante a aglomeração, as partículas da matéria prima coalescem, formando grânulos grossos. A morfologia das partículas também é alterada com o aumento de tamanho. A forma das partículas finas são circulares e compactas, enquanto os aglomerados tendem a ser mais alongados e apresentam superfície irregular. Os produtos aglomerados apresentaram melhores propriedades de instantaneização, ou maior dispersabilidade em água, em relação à matéria-prima, proveniente da secagem em spray dryer

Resumo: Mudanças nos padrões de sustentabilidade vêm instigando a indústria de alimentos a buscar novas alternativas de adequação, seja por meios da atualização/modificação de processos, incorporação de novas matérias-primas ou desenvolvimentos de novos produtos. Neste contexto, a agregação de valor a subprodutos agroindustriais, como as folhas de mandioca, vem se tornando uma abordagem promissora visando atender as novas tendências do mercado consumidor. Folhas de mandioca são potenciais fonte de macromoléculas que podem ser utilizadas em sistemas alimentícios. Contudo, a utilização dessas folhas é limitada pela complexidade da matriz vegetal, e pela presença de compostos antinutricionais. O presente trabalho de tese teve como objetivo agregar valor às folhas de mandioca, avaliando seu potencial como fonte de proteínas e carboidratos funcionais para aplicação em sistemas alimentícios. Inicialmente, extratos da folha de mandioca foram obtidos por meio do tratamento alcalino e utilizados como solução filmogênica para formação de filmes à base de extratos pela metodologia de casting com a adição de glicerol. Os filmes produzidos foram avaliados em relação às propriedades mecânicas, óticas, estruturais, de permeabilidade, e hidrofobicidade e apresentaram especificidades dependentes das condições de extração e conteúdo de proteínas e carboidratos no extrato. Tais resultados foram inéditos na literatura, no qual foi demonstrada a formação de uma estrutura tridimensional a partir das interações naturais entre proteínas e carboidratos da folha de mandioca. Em seguida, os parâmetros operacionais da extração alcalina foram otimizados visando a obtenção de altos rendimentos proteicos. As condições de precipitação também foram estudadas, sendo que a influência do pH de precipitação e a interferência da presença dos carboidratos extraídos simultaneamente com as proteínas foram avaliados. De forma geral, altos valores de pH e temperatura associados a baixos valores de razão sólido-líquido levam a valores mais altos de rendimento proteico. Em contrapartida, o aumento do pH de precipitação e redução do conteúdo de carboidratos solubilizados levaram a concentrados proteicos mais puros. Contudo, a interação natural entre os carboidratos e proteínas da folha de mandioca mostrou efeitos positivos na solubilidade, propriedades emulsificantes e de espuma, assim como na formação dos filmes. Além disso, a fermentação em estado-sólido com fungos filamentosos e bactérias foi avaliada como metodologia para a redução de compostos antinutricionais e como pré-tratamento à extração alcalina para a obtenção de concentrados proteicos. De modo geral, a fermentação reduziu o conteúdo de compostos cianogênicos, fenólicos e lipídios e aumentou o conteúdo de proteína e cinzas das folhas de mandioca. A utilização da fermentação como pré-tratamento se mostrou positiva no rendimento proteico e funcionalidade dos concentrados obtidos, mas apresentou efeito negativo na pureza destes. O presente estudo mostrou que farinhas de matrizes vegetais podem ser utilizadas como fonte de macromoléculas e/ou adicionadas com ingredientes em formulações alimentícias. Neste contexto, foi demonstrado que a farinha da folha de mandioca fermentada apresenta melhores propriedades funcionais comparada as não fermentadas, sendo que a melhora das propriedades funcionais da farinha associada a redução de compostos antinutricionais e aumento do teor proteico pode ampliar o leque de possibilidades de aplicação das folhas de mandioca na indústria de alimentos. O conjunto de resultados descritos na presente tese visa contribuir para o aprimoramento do conhecimento sobre extração e recuperação de proteínas de matrizes folhosas, além de contribuir para a construção de uma indústria de alimentos mais sustentável a partir da agregação de valor a subprodutos agroindustriais

Resumo: Os sistemas de produção agrícola ocupam extensas áreas inseridas em bacias hidrográficas as quais, por sua vez, têm sua sustentabilidade afetada pela interferência de tais sistemas em seus ciclos biogeoquímicos. Apesar da importância do suprimento de energia e alimentos para a sociedade, outros bens e serviços são também fundamentais para o seu bem-estar. É o caso da água, que é um fator de produção para a indústria e agricultura, e também essencial para a manutenção dos domicílios e do comércio em áreas urbanas. Neste contexto, o presente trabalho pretende estudar de que maneira sistemas produtores de energia e alimentos afetam aqueles produtores de água na bacia do Taquarizinho. Este estudo construiu um modelo determinístico para simular e realizar a valoração dos fluxos hidrológicos em áreas ocupadas por agricultura, pastagens e mata nativa. O foco da pesquisa foi a comparação, ao longo do tempo, do valor monetário dos fluxos gerados por diferentes tipos de uso da terra (USD ha-1ano-1) para diferentes cenários de ocupação da bacia: Cerrado, sistema agroflorestal (SAF), agricultura convencional, agricultura de plantio direto, pastagem com manejo e pastagem sem manejo. A metodologia empregada utiliza o conceito de emergia para a valoração de serviços ambientais (e de áreas agrícolas), a qual atribui valor aos mesmos em equivalentes de dólar baseando-se na relação entre a energia dos inputs e o fluxo de massa de água para cada uma das entradas geradas pelo mesmo sistema. Além disto, vinculou-se o modelo hidrológico aos principais processos de sequestro e emissão de carbono na bacia, a fim de entender como o ciclo do carbono é afetado pelo ciclo hidrológico e quais os valores monetários relacionados a tais fluxos biogeoquímicos vinculados à captura de carbono na biomassa, na liteira e no solo. Os resultados do modelo denominado hidro-carbono revelam que há uma hierarquia em relação à prestação de serviços hidrológicos e do carbono, a qual é relacionada aos seguintes cenários, de maneira decrescente: Cerrado, sistema agroflorestal, pastagem com manejo, agricultura de plantio direto, pastagem sem manejo e agricultura convencional. Entende-se que os resultados monetários obtidos podem ser úteis para dar suporte aos mecanismos de compensação à proteção de sistemas produtores de água e carbono em bacias hidrográficas

Resumo: A indústria de alimentos vem investindo cada vez mais no desenvolvimento de produtos fortificados, que estão associados à melhora da saúde e bem-estar. No entanto, muitos compostos bioativos, como nutracêuticos (vitaminas, minerais e nutrientes) apresentam sensibilidade às condições adversas, como solubilidade limitada, baixa biodisponibilidade e instabilidade química, o que pode provocar mudanças físicas ou fisiológicas em suas estruturas, limitando sua eficiência. Neste contexto, polímeros naturais desempenham um papel importante, principalmente para aplicação em alimentos, por serem biodegradáveis e apresentarem biocompatibilidade. Neste trabalho, hidrogéis de amido, gelatina e alginato, carregados de emulsões (emulsion filled hydrogels) foram desenvolvidos visando estabilidade, proteção e entrega controlada de bioativos. O amido foi empregado nas formas gelatinizada e em grânulos. A caracterização dos biopolímeros utilizados, assim como as melhores condições para produção dos sistemas de encapsulação foram avaliadas. O estudo inicial para produção das emulsões, apontou maior estabilidade em pH 6, comparado ao pH 3. Em pH 3 os biopolímeros apresentaram cargas superficiais opostas, levando a complexação e desestabilização das emulsões. No entanto, as diferentes forças iônicas permitiram a produção de microgéis com camadas de recobrimento, possibilitando aplicação de bioativos com propriedades funcionais e de entrega variadas em um mesmo sistema de encapsulação (núcleo, matriz e camadas). O processo de sonicação e a concentração de gelatina também foram avaliados para produção das emulsões. A sonicação possibilitou redução da viscosidade, carga superficial e propriedades interfaciais das soluções biopoliméricas, favorecendo a formação das emulsões, juntamente com a utilização de gelatina em concentrações acima de 1% (m/m). As propriedades funcionais dos hidrogéis com amido gelatinizado ou não foram avaliadas durante a digestão, por simulação in vitro. Os grânulos de amido garantiram maior proteção da rede, preenchendo os poros e reduzindo a degradação. A encapsulação de ?-caroteno na rede contendo amido não gelatinizado, confirmou maior estabilidade na digesta. Os resultados obtidos com este estudo, podem ser úteis para o desenvolvimento de produtos alimentícios fortificados com componentes bioativos hidrofílicos e lipofílicos, com mecanismos de proteção e degradação específicos, além de entrega controlada aos sítios de ação desejados

Resumo: Este trabalho foi desenvolvido tendo por objetivo buscar alternativas para a otimização do tratamento térmico de cubos de carne imersos em seu próprio caldo, e processados em latas institucionais de 2,721 kg (6 Ib). Esta otimização visou a obtenção de um produto final com uma maior retenção de nutrientes (tiamina), um maior grau de amolecimento e uma redução no tempo final de processo. A tiamina foi escolhida em função da carne ser uma excelente fonte deste nutriente, que é severamente afetado pelo calor, e a textura por ser o critério de qualidade que o consumidor mais facilmente identifica. Três formas de processamento foram testadas: processamento com perfil de aquecimento constante, com e sem agitação, e perfil de aquecimento variável sem agitação. Os dados experimentais de penetração de calor obtidos foram utilizados para validar a eficiência do programa CAN-CALC em simular tais processamentos térmicos. Este programa de simulação foi escolhido em função da sua versatilidade. Em todos os casos o valor de esterilização mínimo requerido foi 12 minutos. O estudo de penetração de calor realizado na planta industrial de um frigorífico, com perfil de temperatura constante e sem agitação, mostrou que considerando-se o produto como sendo um único bloco de carne no lugar de cubos, mantendo-se a mesma concentração de carne, aumenta-se o valor de fh em 86,4% e com isto o valor de esterilização foi 79% maior do que o requerido, sobreprocessando a carne. Tratando-se estatisticamente os dados observou-se que não existem diferenças significativas no valor de esterilização aplicado com relação à posição do termopar. Esta foi a base deste trabalho, por permitir a extrapolação dos resultados, obtidos a partir de um cubo pequeno, para a lata inteira. O coeficiente de correlação entre os valores de esterilização e os simulados foi de 95%, embora o programa de simulação superestime o valor de esterilização. Isto exige cautela no emprego deste programa. Para os ensaios de penetração de calor em autoclave agitada, com temperatura de aquecimento constante, estabeleceu-se um desenho experimental central composto com dois fatores: concentração de sólidos e velocidade de rotação. A análise dos resultados por meio da Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) indicou que a tiamina não depende de forma significativa nem da concentração de sólidos e nem da agitação. Por outro lado, a textura mostrou-se função da rotação. Verificou-se que um aumento na velocidade de rotação de Opara 10 rpm, para uma mesma concentração de sólidos, era suficiente para reduzir o tempo de processo em 22,8%. A correlação entre os valores de esterilização experimentais e simulados foi de 94%, e persiste a exemplo do caso anterior, a sobrevalorização dos valores de esterilização. As simulações com perfil de temperatura de aquecimento variável (PTV), sem agitação, mostraram que pode-se aumentar em 5,8% a retenção de tiamina e reduzir-se em 2,5% a textura remanescente, em relação à máxima retenção possível do processo com temperatura de aquecimento constante (PTC). Tais valores são pequenos para justificar o emprego do PTV. A grande vantagem do PTV está na redução do tempo de processo, mantendo-se a máxima retenção obtida no PTC, que foi de 26,3%, o que pode significar uma aumento da ordem de 20% na capacidade de enlatamento de uma indústria. A verificação experimental mostrou uma boa correlação entre os resultados experimentais e simulados. Exceção a isto, foram os valores de textura para o caso do processamento térmico com agitação. O movimento de rotação exerceu uma ação mecânica que provocou uma modificação na textura do produto, fazendo com que os valores simulados sem o efeito da rotação fossem bem superiores aos obtidos na prática. Com base nos dados obtidos, especificamente para este produto, o PTV foi o que trouxe maiores vantagens do ponto de vista de economia de tempo de processo, o que implica em menor consumo de energia e aumento da produtividade, embora os benefícios relativos a uma maior retenção de nutrientes e fatores de qualidade não sejam muito grandes. Uma das possíveis desvantagens para implementação prática destes PTV é o controle de temperatura preciso para se alcançar o máximo de retenção e ao mesmo tempo atingir o valor de esterilização correto no centro do alimento, embora com o advento dos computadores, o controle "on-line" de processos está ficando comum, uniformizando a qualidade do produto ao mesmo tempo em que minimiza o trabalho de empregados, erro humano, e perda de energia

Resumo: O interesse por alimentos saudáveis tem crescido devido ao aumento da disponibilidade de informações acerca dos problemas de saúde ocasionados por uma alimentação inadequada. O novo perfil de consumidores busca por ingredientes naturais e funcionais que trarão benefícios à saúde. Deste modo, para atender a essa nova demanda, a indústria de alimentos tem atualizado a formulação de seus produtos, visando substituir compostos sintéticos pela utilização apenas de ingredientes naturais. Dentre os ingredientes mais requisitados por essa atualização estão os corantes, uma vez que os sintéticos podem apresentar efeitos alergênicos e, um consumo a longo prazo, pode provocar sérios problemas a saúde. Atualmente, o maior desafio da indústria de corantes está em ampliar sua paleta de cores naturais, dentre elas, a cor azul é o maior desafio tecnológico. Junto aos precursores naturais de corante azul, a genipina, obtida a partir do fruto típico da América Latina, o jenipapo (Genipa americana L.), é uma excelente candidata. A genipina é um agente reticulante que interage com aminas primárias produzindo um composto azul. Vários estudos visam a obtenção do corante utilizando genipina e aminoácidos. Porém, a nível industrial, a produção de um ingrediente a partir de compostos puros é economicamente inviável. Deste modo, o objetivo desta tese foi desenvolver um corante em pó azul natural utilizando precursores de reação viáveis e acessíveis para a indústria de ingredientes naturais. Inicialmente, o sistema coloidal do leite em diferentes composições foi avaliado como solvente de extração, meio de reação e carreador para os compostos azuis obtidos a partir da reação entre a genipina e as proteínas do leite. O efeito dos principais tratamentos comerciais do leite (tratamentos térmicos e secagem por atomização) sobre a formação da cor azul também foi avaliado. Em seguida, objetivou-se compreender, desde o ponto de vista molecular até a nível complexo extrato de genipina/proteínas do leite, os mecanismos de reação para a formação do corante. Por fim, para viabilizar e facilitar a micronização do corante líquido, foram produzidas partículas utilizando fibras dietéticas prebióticas como agentes carreadores. Para isso, foram estudadas diversas fibras que já são usadas como carreadores, e, estudou-se um novo prebiótico como possível carreador, os xilooligossacarídeos (XOS). A escolha do uso de carreadores prebióticos visou agregar valor ao ingrediente aumentando sua funcionalidade, a fim de promover efeitos benéficos à saúde dos consumidores. Após sua produção, as partículas foram caracterizadas em relação às suas propriedades físicas, químicas, morfológicas e tecnológicas, como o seu poder corante e estabilidade a variações de temperatura e pH. Por fim, os corantes em pó foram aplicados em diferentes bases alimentícias. Os resultados demonstraram o potencial da genipina extraída utilizando o leite como solvente, meio de reação e fornecedor de aminas primárias para fornecer um novo corante azul, o qual foi quimicamente estável durante 96 h sob refrigeração para posterior atomização. A composição do leite afetou a intensidade da cor azul, uma vez que apresenta diferentes teores de proteína, e, consequentemente, de aminas primárias para reagir com a genipina. Porém, o uso de leite integral, apesar de apresentar proporcionalmente menos proteína, favoreceu o espalhamento da luz, resultando em um corante azul mais intenso, mas com maior luminosidade. Os diferentes tratamentos térmicos e a secagem aplicados ao leite também influenciaram na intensidade do azul: tratamentos menos severos, como a pasteurização lenta e pasteurização rápida LTLT e HTST, respectivamente, resultaram em um corante azul com coloração mais intensa. Verificou-se que o leite é um meio ideal para a reação com a genipina, pois apresenta muitos aminoácidos básicos, nos quais estão em a uma baixa relação NH3+/NH2 promovendo maior velocidade e intensidade de reação. Adicionalmente, o pH 6.7, que é o pH natural do leite, está dentro da faixa ideal para a reação. Também se descobriu que o complexo corante apresenta tamanho molecular de aproximadamente 200 kDa. Em relação ao corante em pó, as partículas carreadas com prebióticos apresentaram menores tamanhos de partícula, melhores propriedades de reidratação, maior retenção da cor azul, alto poder corante e estabilidade a altas temperaturas e a variações de pH, comparado às partículas sem carreador. Adicionalmente, o novo prebiótico XOS pôde ser usado como carreador, apresentando alta estabilidade térmica, maior proteção e manutenção da cor azul, além de características similares àquelas carreadas com maltodextrina (MD) e (frutoologissacarídeo) FOS. Por último, as partículas puderam ser devidamente aplicadas em diferentes bases alimentícias: Chantilly, muffin e beijinho, e foram estáveis ao processo de produção sem perder o seu poder corante

Resumo: Este é um trabalho sobre a incrustação de proteínas de origem animal, b-lactoglobulina e ovoalbumina, sobre superfícies cilíndricas aquecidas, comuns nos equipamentos de tratamento térmico e de concentração por evaporação. A incrustação é um fenômeno de transferência de massa que é uma função da solubilidade dessas proteínas. Para descrever a cinética da incrustação foi desenvolvido um algoritmo de cálculo que teve como subsídio a solubilidade das proteínas. A solubilidade foi determinada experimentalmente na faixa de 40-60°C, incluindo a dependência do pH na faixa de 3,5 a 7,8 para a b-lactoglobulina e 6,0 a 9,0 para a ovoalbumina. O algoritmo foi desenvolvido para aplicação no interior de tubos cilíndricos permitindo um modelo matemático unidimensional, mais simples devido à simetria. O sistema de equações foi resolvido pelo método de diferenças finitas com a aplicação de um algoritmo desenvolvido na linguagem Fortran 77. Os resultados mostram que a solubilidade protéica depende da temperatura e do pH da solução e que a cinética de incrustação é dependente da temperatura do fluido e da sua vazão mássica. O tempo necessário para o decréscimo de 30% no raio interno do tubo foi menor para maiores valores de temperatura e vazão. A deposição das proteínas foi mais acentuada na região de entrada do tubo

Resumo: O modelo matemático de um evaporador a vácuo, aquecido indiretamente por vapor de água que circula dentro de uma serpentina giratória, foi desenvolvido e programado em Fortran IV, para simular o comportamento dinâmico da concentração de pasta de tomate em um processo contínuo. O modelo foi derivado das equações de balanço de calor e mas sa, admitindo-se as seguintes condições: existe uma boa agitação na fase líquida; a fase de vapor está sempre em equilíbrio com a fase liquida; a ebulição ocorre somente na interfase; as perdas de calor são negligíveis; não há formação de incrustações.A correlação muito bem conhecida da trasnferência de calor por convecção forçada foi ajustada, por regressão linear, com os dados experimentais para concentrar pasta de tomate "hot break" desde 20 até 50 % de sólidos totais, resultando a seguinte equação: NNu = 7,39 ? NRe0,62 ? NPr 1/3 ? NVis0,14 para NRe < 100 .Mediante a aplicação desta equação no processo dinâmico da evaporação, foi possível simular a mudança dinâmica do sistema, fornecendo resultados que concordam com os dados experimentais. A aplicação do modelo matemático permitiu calcular a mudança da temperatura na parede da serpentina, no lado do líquido, de acordo com o "tempo, fato que não tem sido avaliado experimentalmente com sucesso, bem como o efeito das variáveis de operação: gradiente de temperatura, pressão de evaporação e velocidade de rotação da serpentina de aquecimento

Resumo: O objetivo deste trabalho de pesquisa é avaliar o ciclo de vida da soja para quantificar as contribuições ambientais e econômicas necessárias em cada etapa de produção, transporte e processamento de soja e seus principais produtos. Para tanto, foram utilizadas a análise de energia incorporada, a análise de intensidade de materiais e a análise emergética, além de indicadores econômicos e sociais. Os resultados mostram que produção agrícola da soja é a etapa que utiliza maior quantidade de recursos no ciclo de vida dos produtos considerados: farelo de soja exportado para a Europa, biodiesel e óleo de soja refinado. Por isso, esta é a etapa agrícola é aquela que requer mais atenção dos tomadores de decisões em políticas publicas para um ciclo de vida da soja mais sustentável. Os resultados mostram que a produção de biodiesel de soja convencional não é uma alternativa sustentável (renovabilidade = 31%) para fornecimento de energia para a sociedade e também que os fluxos de farelo de soja exportados para a Europa são responsáveis por grandes impactos ambientais (índice de carga ambiental = 2,83). Entretanto, os resultados obtidos mostram que a soja pode ser produzida em sistemas alternativos mais sustentáveis de forma a reduzir estes impactos negativos

Resumo: O objetivo deste trabalho de pesquisa foi avaliar a sustentabilidade ambiental da microbacia hidrografica do rio Pinhal atraves do uso combinado do Sistema de Informacoes Geograficas (SIG), Balanco de nutrientes e Avaliacao Emergetica auxiliando na compreensao do sistema de producao pecuario atual e fornecendo subsidios potenciais a gestao da microbacia. Para tanto, primeiramente foram analisados todas as propriedades com atividade pecuaria da microbacia para quantificar os excedentes de nutrientes no solo (nitrogenio e fosforo) existentes e avaliar o seu risco ambiental. Em seguida, foram comparadas propriedades com atividades pecuarias distintas (bovinocultura, suinocultura, avicultura e suinocultura com utilizacao de biodigestores no tratamento de dejetos animais) para avaliar qual dentre estas tem maior influencia nesses valores e qual causa maior impacto ao meio ambiente. E por ultimo foram realizados calculos de areas necessarias de florestas, por meio da metodologia SANPP, e areas necessarias de terras umidas, considerando o excedente de nutrientes, para quantificar o impacto ocasionado pelas atividades pecuarias. Os resultados mostram que há um excesso de nitrogenio e fosforo na microbacia, cerca de 15 e 26 Mg.ano-1, respectivamente, ocasionado principalmente pelo excesso de fertilizantes e adubos organicos aplicados no solo. Estes excedentes podem contaminar rios e lencois freaticos devido ao processo de escoamento superficial e lixiviacao. Alem disso, a analise dos indicadores emergeticos indicou a suinocultura como a atividade pecuaria com mais influencia na contaminacao ambiental da regiao, sendo a atividade menos sustentavel dentre as quatro analisadas. Esta atividade utiliza menos recursos renovaveis (Renovabilidade = 5,24%), requer mais energia (Transformidade = 588,477 seJ.J-1), apresenta menor potencial para exportacao dos recursos locais com maior emergia investida (EYR = 1,0), possui maior dependencia dos recursos da economia (EIR = 101,98) e apresenta alta carga ambiental (ELR = 18,08). Em contrapartida, a bovinocultura apresentou como a atividade mais sustentavel, com maior Renovabilidade (17,45%) e EYR (1,22), menor Transformidade (184,942 seJ.J-1), EIR (3,13) e ELR (4,73). Em relacao a utilizacao de biodigestores no tratamento de dejetos animais, os indicadores mostram que a incorporacao deste levou a uma melhora do sistema do ponto de vista ambiental. A Transformidade do sistema foi diminuida, houve uma producao maior de emergia pelo sistema diluindo a emergia requerida, uma diminuicao do valor do EIR e ELR, aumento da Renovabilidade e o pequeno aumento do EYR. O balanco economico dos quatro sistemas mostrou que todas as atividades sao lucrativas aos produtores apresentando valores de EER menores que 1, sendo que a incorporacao do biodigestor diminuiu o valor do EER, diminuindo a lucratividade do sistema. Assim, a area adicional de floresta calculada atraves da abordagem SANPP foi de 957 hectares enquanto que a area necessaria de terras umidas de florestas considerando o excedente de nutrientes foi de 6.000 hectares. Portanto, medidas mitigatorias no intuito de diminuir o uso de fertilizantes no solo e melhorar o uso de fontes nao renovaveis nos sistemas pecuarios se fazem necessarias

Resumo: O trabalho a seguir apresenta as principais ferramentas necessárias para o controle do processo de extrusão baseado na densidade e umidade do produto extrusado úmido. Para facilitar a compreensão da aplicação do controle avançado, revisa-se alguns conceitos básicos da teoria clássica de controle. Devido à complexidade deste processo, orientado pela transformação bio-polimérica da matéria-prima farino-lipídico-protéica a certa umidade ao longo da extrusora, são retomados alguns conceitos de estatística, a fim de compor um modelo experimental para as principais variáveis independentes e de processo na extrusão. Estudou-se a relação estatística significativa entre as variáveis independentes: vazão de farinha, vazão de vapor, vazão de água e rotação de helicóide do extrusor e as variáveis de processo: densidade e umidade do produto extrusado úmido, temperatura de saída e pressão de saída da extrusora. Para o completo entendimentos destas relações, são correlacionados as variações dos teores de umidade, lipídios, proteínas e carboidratos da farinha a ser extrusada. Ainda como importante parâmetro industrial é realizado o balanço de energia para o processo em questão através da energia mecânica específica ('SME') e energia térmica específica ('STE'). Devido à aplicação industrial deste trabalho, o controle da densidade e umidade do produto extrusado úmido é na verdade baseado no controle da relação empírica entre a temperatura e pressão na saída da extrusora. Dessa forma, o custo de instalação e precisão, enfatizando a necessidade de repetibilidade na medida de temperatura e pressão de saída, se tomam muito mais viáveis quando os mesmos são comparados com a medida de densidade e umidade para o produto extrusado na saída da extrusora. Equipamentos para a medida precisa de densidade para produtos sólidos-úmidos aplicam princípio nuclear e para a medida de umidade são empregados instrumentos com sofisticados espectros de infravermelho associados a sistemas óticos internos. A fim de estudar-se a viabilidade deste modelo, foi realizado um planejamento composto central (4 variáveis independentes), com pontos axiais e a inclusão de alguns pontos aleatórios de interesse prático, a fim de obter-se um modelo mais robusto. Para tanto foram avaliadas três receitas típicas na indústria de rações de animais, a fim de representar-se a maioria dos produtos comerciais recomendados para cachorros e gatos. Através do conhecimento profundo das variáveis de processo, utilizou-se alguns experimentos para o entendimento do processo quanto à natureza da resposta, como a linearidade e a variação da resposta com o tempo. Estes experimentos informaram sobre o comportamento das curvas de reação para as variáveis independentes isoladamente. Atendendo a necessidade para a aplicação de estratégias de controle não lineares e/ou neurais o processo demonstrou-se com resposta em um único sentido com a perturbação, não linear e variante com o tempo. Este estudo foi comprovado pela aplicação da teoria de controle para processos lineares com perturbações lineares isoladas. Finalmente, é utilizado o conhecimento adquirido no estudo do processo de extrusão e da avaliação da curva resposta experimental das perturbações isoladas para o projeto de um algorítimo de controle baseado na estratégia de controle MIMO 2 x 2. Este controle foi testado através do controlador neuro-adaptativo 'Model Free Adaptive' (MFA), demonstrando resultados preliminares satisfatórios para o controle simultâneo da temperatura e pressão de saída de um extrusor de eixo simples, empregando como variáveis manipulativas a proporção de vapor / água e a vazão de farinha de alimentação respectivamente para as variáveis de processo citadas

Resumo: Analisando-se o sistema da American Association of Cereal Chemists de avaliação da qualidade tecnológica de farinha, evidenciou-se que o sistema é de valor limitado tanto para o tecnólogo como para o químico de cereais. O sistema é inconsistente em sua abordagem e deixa de considerar as reações da farinha aos ingredientes do processamento. Seu teste experimental de panificação carece de definição precisa para vários elementos e, além disto, as determinações críticas da consistência da massa e os requisitos da mistura para desenvolveria rede de glúten a seu estado ótimo dependem da opinião pessoal do operador. O estudo do efeito dos ingredientes do processamento sobre as características físicas da massa e a energia de mistura indicou que as propriedades da rede de glúten não são meramente função dos elementos de qualidade inerentes da farinha, mas também dos ingredientes empregados no processamento da massa. Determinou-se que este efeito era significativo ao nível de confiança de 0,01 para todos os parâmetros do farinograma e do extensigrama, para todas as farinhas avaliadas. Já que se verificou que as propriedades de mistura e extensão de diferentes farinhas reagem diferentemente aos ingredientes, é essencial que estes sejam incorporados quando se testa estas propriedades para qualquer farinha. Por isso, as reações e interações entre os constituintes da farinha e os ingredientes podem e devem ser consideradas e medidas. Os resultados obtidos durante a padronização do teste experimental de panificação também indicaram que a consistência e os requisitos de mistura necessários para desenvolver a rede de glúten podem ser precisamente definidos e determinados com exatidão. Desenvolveu-se, então, um novo sistema para avaliação da qualidade tecnológica da farinha. Este sistema é consistente em seus procedimentos básicos; os parâmetros físicos são determinados no mesmo sistema de massa que a qualidade tecnológica global da farinha (teste de panificação). Este sistema também leva em consideração as reações e interações dos constituintes da farinha com os ingredientes do processamento. Todos os parâmetros utilizados no sistema são definidos com precisão em termos objetivos, principalmente os elementos críticos: absorção de água, consistência e requisitos de mistura para desenvolver a rede de glúten até seu ótimo. Além disso, o sistema é reprodutível, sensível aos ingredientes do processamento e independente da opinião pessoal do operador, bem como e capaz de diferenciar trigos e farinhas de diferentes qualidades e graus

Resumo: O objetivo principal deste trabalho é identificar e caracterizar as atividades agrícolas através do levantamento do uso e ocupação do solo em propriedades representativas da região das nascentes do rio Piracicaba usando a metodologia Emergética. O conhecimento obtido ajudou a entender os fatores locais que influenciam a crise hídrica que afeta a vida de milhões de pessoas na Região Metropolitana de São Paulo e nas cidades próximas abastecidas pela Bacia Hidrográfica dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí. A cidade de Joanópolis, no interior do Estado de São Paulo, foi escolhida como área de estudo por ter em seu território inúmeras nascentes do rio Piracicaba. Treze propriedades com características diversas foram visitadas tendo em comum a administração familiar. As visitas a campo com entrevistas com os proprietários e os técnicos permitiram coletar dados e realizar a análise emergética. As treze propriedades foram agrupadas de acordo com os principais usos e ocupação do solo, que são: horticultura ecológica com áreas preservadas, pastagens, horticultura ecológica e pastagens, bananal, divididos em produção consolidada e recente, áreas preservadas com baixa produção e eucaliptal. Nesta ordem, os valores médios dos indicadores são: Renovabilidade - 75%, 55%, 75%, 43%, 60%, 93% e 12%; Saldo Emergético Líquido - 2,04, 1,31, 1,99, 1,15, 1,81, 9,86 e 1,18; Razão de Investimento - 0,97, 3,19, 1,25, 6,78, 1,24, 0,30 e 5,62; Razão de Intercambio de Emergia - 1,10, 1,59, 1,21, 0,28, 0,38, 2,25 e 2,53; Taxa de carga ambiental - 0,35, 0,82, 0,35, 1,34, 0,67, 0,08 e 7,4. Emergia total, em seJ/ha.ano - 3.601, 1.034, 2.387, 5.334, 2.386, 2.558 e 5.880; Produção, em ton/ha.ano - 2,94, 0,18, 2,29, 50, 26,4, 0,54 e 7; UEVs em seJ/kg - 126.660, 47.045, 952.191, 13,110, 66.634, 559.605, 51.410; Percentual de água infiltrada - 29%, 18%, 65%, 83% 90% 58% e 10%; e quantidade de carbono sequestrado, em ton/ha.ano - 6,6, 6,5, 5,8, 7,5, 9, 5,9 e 24. Foi possível concluir que práticas ecológicas trazem benefícios ao ecossistema, assim como as monoculturas trazem prejuízos. Os melhores resultados foram observados quando dentro das propriedades existe mata preservada, ou em regeneração, com área suficiente para absorver os impactos ambientais das práticas agrícolas. Também, foi possível concluir que as práticas de manejo ecológico protegem e mantém a qualidade das nascentes e possibilitam a infiltração de água no solo

Resumo: A forma de produção da agricultura em larga escala, intensiva em defensivos agrícolas, tem demonstrado ser destrutiva quanto à preservação da biodiversidade e de outros fatores de produção como solo e água. Neste sentido, novas alternativas de produção agrícola têm sido estudadas e aplicadas objetivando a recuperação dos solos, entre as quais se destaca a metodologia de sistemas agroflorestais (SAFs). A presente pesquisa tem como objetivo estudar o processo de recuperação de uma área degradada por meio da implantação de um sistema agroflorestal no Sítio Catavento, localizado no município de Indaiatuba, São Paulo, para evidenciar a viabilidade econômica dos SAFs para pequenos produtores rurais, assim como mostrar a eficiência dessa técnica na recuperação de solo degradado. Foram utilizadas neste trabalho as seguintes ferramentas científicas: (a) metodologia emergética proposta por Howard T. Odum, (b) metodologia de consórcio de espécies com sucessão vegetal e ciclagem de nutrientes desenvolvida por Ernst Götsch. Foram feitos: o levantamento dos dados sobre cobertura do solo, espécies vegetais existentes e a classificação das mesmas, bem como a identificação de suas funções ecológicas e econômicas e seus ciclos de vida. Foi equacionado e calculado o crescimento de cada uma das espécies do sistema agroflorestal. Foi estimado o valor da percolação de água de chuva. Foram obtidos os indicadores emergéticos para um ciclo completo de recuperação florestal (cinquenta anos). Os índices emergéticos calculados foram: Transformidade (Tr), Renovabilidade (%R), Razão de Rendimento Emergético (EYR), Razão de Investimento de Emergia (EIR) e a Razão de Intercâmbio de Emergia (EER). Foram encontrados os seguintes valores: a Transformidade se mantém entre 8000 e 12000, o valor inicial de EYR é 2 e depois cresce (6,5 no ano 10 e 13 no ano 50), EIR inicia com 0,17 e chega aos 40 anos com o valor de 0,10 pois o investimento é mínimo, EER inicia com 1,0 e depois decresce rapidamente (0,2 no ano 4) e a seguir decresce lentamente com o valor mínimo de 0,1 no ano 40 e depois se recupera um pouco (chegando a 0,2 no ano 50) e a Renovabilidade inicia em 52% e chega a 81% no terceiro ano, depois cresce lentamente até atingir 93% no ano 50. O lucro anual foi calculado para o caso da agricultura patronal e da agricultura familar considerando uma área de 1 ha. A patronal tem rentabilidade negativa nos primeiros 4anos, a partir do ano 5 o lucro é US$ 550 / ha.ano, no ano 6 é 900 US$ ha.ano e no ano 40 chega a US$ 17000/ ha.ano. Para o agricultor familiar os resultados são melhores

Resumo: Tendências de crescimento econômico têm sido observadas tanto para o mundo como para o Brasil. No entanto, para se analisar o desempenho de um sistema, é fundamental contabilizar todos os fluxos de energia e material, o uso e a ocupação da terra, a taxa de uso de recursos renováveis e não renováveis, o bem estar social, e não só parâmetros econômicos. O presente estudo segue a visão segundo a qual, o uso de uma seleção de metodologias de avaliação do desempenho energético-ambiental apresenta resultados robustos, uma vez que os diferentes indicadores obtidos funcionam de maneira complementar. Foram aplicados os métodos de Avaliação Emergética, Análise de Energia Incorporada, Mochila Ecológica, Inventário de Emissões Indiretas, e Pegada Ecológica para o caso do Brasil em 2008, além do estado de São Paulo e do município de Campinas, em razão da importância para a economia nacional. Uma discussão acerca da relevância dos métodos selecionados foi feita e concluiu-se que a metodologia emergética é a mais robusta por lidar também com os aspectos econômicos e contabilizar as contribuições da natureza para os sistemas avaliados, porém é a que apresenta mais inconsistências devido à falta de padronização dos cálculos e de fatores de conversão confiáveis. A aplicação da metodologia à série história do Brasil demonstrou que o desempenho ambiental vem piorando de 1981 a 2008: a Renovabilidade caiu de 82 % para 45 %, a ELR subiu de 0,21 para 1,12, o ESI passou de 74,17 para 5,70 e a fração importada de emergia subiu de 6 % para 16 %. Por outro lado, no mesmo período, o PIB per capita aumentou de US$ 3.760 para US$ 9.355. Em 2008, verificou-se que o PIB per capita foi maior para Campinas com US$ 14.217, seguido por São Paulo com US$ 13.587. O estado e o município apresentaram alta dependência de recursos externos (91 % e 99 %) e baixa capacidade de suporte (0,08 e 0,04). Campinas apresentou valores per capita inferiores à média brasileira para materiais abióticos e para o Potencial de Aquecimento Global (GWP), e valores próximos em termos da demanda de água. O estado de São Paulo, por sua vez, apresentou valores muito superiores para esses indicadores se comparados aos outros dois casos. No entanto, o estado tem a maior participação na economia nacional com mais de 30 % do PIB do Brasil e é responsável por exportar grandes quantidades de produtos e energia para os outros estados. A riqueza econômica de Campinas não está associada a aspectos produtivos e de energia, e sim a uma economia baseada em serviços (polo de ensino e alta tecnologia), que ainda não são devidamente contabilizados pelas metodologias aplicadas. De uma maneira geral, foi possível perceber que os indicadores econômicos e os ambientais caminham em direções opostas, ou seja, o crescimento econômico está associado a um aumento do consumo e da demanda por materiais e energia, e consequente dependência por recursos não renováveis externos. Nesse sentido, o modelo de crescimento econômico acelerado proposto pelo governo federal deveria ser revisto tendo como ponto de partida um desenvolvimento baseado em menor consumo, maior preservação e recuperação das áreas florestais naturais, menor dependência de recursos estrangeiros e maior valorização dos produtos e dos recursos locais

Resumo: Diversos estudos mostram que os resíduos provenientes da indústria de celulose e papel e das principais culturas agrícolas (cana de açúcar, açaí, laranja, soja, milho, dentre outras) têm um alto potencial para a produção de biocombustíveis. O Brasil possui grandes fontes de biomassa para aplicação de tecnologias renováveis de conversão que podem agregar valor à cadeia de suprimentos alimentícia e se alinhar ao desenvolvimento de uma bioeconomia. O objetivo deste trabalho foi analisar o impacto técnico-econômico e ambiental da valorização de resíduos orgânicos por meio da digestão anaeróbia. Além disso, estudou-se o potencial de geração de energia do biogás e rotas tecnológicas para a gestão de resíduos no conceito de economia circular. Os resultados obtidos no estudo de adoção de reatores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) pela indústria de celulose mostraram, por meio de uma análise financeira, que o investimento necessário para uma plataforma de biorrefinaria seria devolvido em 6,4 anos com um alto retorno sobre o investimento e poderia evitar 1,06 × 105 CO2eq toneladas, contribuindo efetivamente para a descarbonização da economia do Brasil. O estudo de avaliação de quatro categorias de impactos ambientais (acidificação, eutrofização, oxidação fotoquímica e mudanças climáticas) ao substituir o uso de um combustível fóssil tradicional por biometano mostraram que a substituição do óleo Diesel em veículos pesados foi benéfica em todas as categorias de impacto, a substituição de gás liquefeito de petróleo em fornos a gás impactou positivamente apenas as mudanças climáticas e a substituição de gasolina-C em veículos leves foi desvantajosa. A análise de contribuição mostrou que a queima do combustível foi o processo mais relevante para todas as categorias de impacto e forneceu dados para uma análise mais aprofundada do ciclo de vida completo do biometano, em uma abordagem do poço à roda completo. O estudo da gestão de resíduos da indústria brasileira açaí mostrou uma nova rota tecnológica para a esses resíduos, visando a valorização por meio da bioenergia, com base no conceito de economia circular. A partir de 1 tonelada de açaí alimentada na unidade de processamento, produz-se 1,2 tonelada de resíduos sólidos e efluentes e o processo industrial completo exige 25 kWh por tonelada de polpa de açaí produzida. Esses resíduos quando tratados em reatores anaeróbios podem produzir 2,77 m3 de biogás e a energia gerada poderia ser reciclada e aproveitada no processo, no qual, cerca de 61% da necessidade de eletricidade externa pode ser reposta a partir do biogás produzido, estabelecendo uma economia energética circular para o setor e contribuir para a descarbonização. Conclui-se que a implementação de reatores anaeróbios para o tratamento de resíduos orgânicos poderia apoiar a transição para uma economia circular, com benefícios ambientais, sociais e econômicos para o desenvolvimento sustentável.

Resumo: Neste trabalho, as interações entre as proteínas do leite-carragena-sacarose em meio aquoso foram estudadas em sistemas mantidos em pH 6,7 e submetidos a tratamento térmico de 70ºC por 30 minutos. Estas interações foram estudadas através da avaliação do comportamento reológico em cisalhamento sob regime oscilatório da mistura dos biopolímeros e sacarose, durante e após a gelificação. As propriedades mecânicas dos produtos gelificados foram analisadas em ensaios a altas deformações sob compressão uniaxial, possibilitando um estudo das características de rigidez e elasticidade dos géis formados. As propriedades reológicas foram fortemente influenciadas pela carragena, que mostrou interação com as proteínas do leite e favoreceu a característica elástica dos sistemas. O isolado protéico de soro (IPS) promoveu o fortalecimento da rede, enquanto que o caseinato de sódio pareceu diminuir a rigidez da rede do gel, pois beneficiou a característica viscosa dos sistemas. A sacarose favoreceu a interação do IPS com a carragena levando à formação de uma rede mais interconectada, portanto mais elástica e resistente à ruptura. As interações entre as proteínas do leite-carragena-sacarose também foram avaliadas através da medida do estado da água nestes sistemas por meio de calorimetria diferencial de varredura, com a determinação da fração de água livre e não-congelável e a temperatura de início de fusão. A quantidade de água não-congelável e a temperatura de início de fusão foram fortemente influenciadas pela sacarose, provavelmente pelo favorecimento de interações entre as proteínas e destas com a água. O tratamento térmico (70ºC por 30 min) permitiu a interação das proteínas do soro com as frações hidrofílicas da caseína e sua interação com a carragena. As interações que ocorreram entre as proteínas do leite após o tratamento térmico, relacionadas à agregação intermolecular ou intramolecular, foram analisadas através de eletroforese de gel de poliacrilamida. Essa análise permitiu verificar que as concentrações das proteínas presentes no sistema influenciam na quantidade das unidades livres em solução, possibilitando a interação delas com os outros componentes do sistema, como a água e a carragena

Resumo: busca por solventes líquidos a temperaturas amenas e que sejam ambientalmente benignos, em substituição aos orgânicos amplamente usados, tem crescido e se tornado um dos principais focos da indústria e de órgãos de pesquisa. Terpenos e líquidos iônicos vêm sendo pesquisados por apresentarem potencial para serem utilizados como solventes, porém alguns apresentam altas temperaturas normais de fusão, dificultando as suas aplicações em técnicas e processos. A partir do problema exposto, esse estudo teve por objetivo investigar o equilíbrio sólido-líquido de misturas binárias contendo terpenóides (L(-)-mentol ou timol) com ácidos graxos saturados (C8:0-C18:0) e insaturado (C18:1) e líquidos iônicos ([N1111]Cl, [N2222]Cl, [N3333]Cl e [N4444]Cl) com ácidos graxos saturados (C10:0-C18:0), para avaliação do possível decréscimo da temperatura normal de fusão da mistura binária em relação às dos componentes puros. Foram analisados 14 sistemas binários contendo terpenóides e 20 contendo líquidos iônicos. As medidas experimentais foram realizadas pela técnica de Calorimetria Exploratória Diferencial. A modelagem termodinâmica, empregando o algoritmo Crystal-T, foi usada para a descrição e a predição da linha liquidus. Para os dois grupos de sistemas, o modelo molecular Margules de 3 sufixos foi o que melhor correlacionou os dados experimentais com desvio médio absoluto igual a 1,03 K para os sistemas contendo terpenóides e 10,32 K para os contendo líquidos iônicos. No geral, em ambos os sistemas, desvios positivos da idealidade foram observados para maiores concentrações de ácidos graxos, e com o aumento da concentração do terpenóide ou líquido iônico, o desvio foi negativo. Nos sistemas com terpenóides, foram obtidas misturas líquidas à temperatura ambiente (298,15 K) com ácidos graxos com menores temperaturas de fusão. O maior decréscimo na temperatura de fusão das misturas binárias em relação às dos componentes puros, foi observado para o sistema envolvendo timol + ácido caprílico (52,00 K) no ponto eutético calculado pela modelagem termodinâmica. Para os sistemas com líquidos iônicos, misturas com temperatura abaixo da temperatura ambiente foram observadas apenas para os sistemas contendo [N3333]Cl e [N4444]Cl, sendo esses os líquidos iônicos com menor temperatura de fusão. Para esse grupo, o maior decréscimo na temperatura de fusão da mistura binária (346,40 K) em relação às dos componentes puros foi observado para o sistema [N1111]Cl + ácido palmítico no ponto eutético calculado pela modelagem termodinâmica. A partir dos resultados obtidos, grandes reduções na temperatura de fusão foram observadas e que essas foram próximas ou abaixo da temperatura ambiente fortalecendo o potencial uso dessas misturas como solventes