Multivariate statistical modeling of an anode backing furnace - Modélisation statistique multivariée du four à cuisson des anodes utilisées dans la fabrication d'aluminium primaire

La stratégie actuelle de contrôle de la qualité de l’anode est inadéquate pour détecter les anodes défectueuses avant qu’elles ne soient installées dans les cuves d’électrolyse. Des travaux antérieurs ont porté sur la modélisation du procédé de fabrication des anodes afin de prédire leurs propriétés directement après la cuisson en utilisant des méthodes statistiques multivariées. La stratégie de carottage des anodes utilisée à l’usine partenaire fait en sorte que ce modèle ne peut être utilisé que pour prédire les propriétés des anodes cuites aux positions les plus chaudes et les plus froides du four à cuire. Le travail actuel propose une stratégie pour considérer l’histoire thermique des anodes cuites à n’importe quelle position et permettre de prédire leurs propriétés. Il est montré qu’en combinant des variables binaires pour définir l’alvéole et la position de cuisson avec les données routinières mesurées sur le four à cuire, les profils de température des anodes cuites à différentes positions peuvent être prédits. Également, ces données ont été incluses dans le modèle pour la prédiction des propriétés des anodes. Les résultats de prédiction ont été validés en effectuant du carottage supplémentaire et les performances du modèle sont concluantes pour la densité apparente et réelle, la force de compression, la réactivité à l’air et le Lc et ce peu importe la position de cuisson.

Medidas de eficiência energética numa indústria cerâmica

O presente relatório resulta de um estágio realizado no âmbito da eficiência energética assente no programa Galp 20-20-20 que tem por génese uma parceria entre a Universidade de Aveiro e a empresa de coberturas cerâmicas, CS – Coelho da Silva S.A. A Fábrica alvo de estudo é uma consumidora intensiva de energia, despendeu no ano de 2013 cerca de 3.768 tep. Devido aos seus processos de cozedura e secagem, apresenta uma elevada dependência de Gás Natural, representando pouco mais de 78% do consumo global da fábrica. Deste consumo de energia térmica, 83% respeita ao forno e os restantes 17% encontram-se alocados ao secador, pelo que as medidas de eficiência energética presentes neste relatório centram-se da redução deste vetor energético. São então propostas três medidas para a redução da dependência deste vetor. A primeira, incide na recuperação de calor residual presente nos gases de exaustão através da instalação de um permutador de calor. Esta medida permite uma redução do consumo na ordem dos 10% e conta com um payback de 2,3 anos resultante de uma economia anual de 150.000 €. Para este estudo foi desenvolvido um modelo dinâmico em excel que permite a simulação de diversos cenários. São também propostas mais duas intervenções que incidem na alteração do circuito térmico. Estas medidas têm um impacte mais reduzido no que respeita ao percentual de redução energético, ambas com menos de 1% de redução do consumo global da fábrica. Contudo são medidas bastante interessantes dada a sua simplicidade e contam com poupanças anuais na ordem dos 6.000 € que resultam num payback inferior a 2 meses. Paralelamente executaram-se dois estudos para a iluminação, o primeiro sugere a instalação de um modelador de tensão que reduz a potência de iluminação em 36%, implicando uma redução da iluminância de cerca de 5%. A redução da potência resulta numa economia energética na ordem dos 0,4% da energia global da instalação. Este equipamento poderá ser adquirido por completo ou em renting. Ao optar pela compra integral, o investimento será apenas ressarcido em 2,8 anos resultante de uma poupança anula de perto de 6.500 €. Caso seja por renting este não tem qualquer custo adicional e as economias monetárias são partilhadas entre a empresa que fornece o equipamento e a CS-Coelho da Silva, S.A. Por fim é sugerida a substituição de parte da iluminação atual da fábrica por tecnologia LED, com esta medida reduz-se o consumo global em 0,76%. Esta medida gera uma economia monetária na ordem dos 11.500 € sendo ressarcida em 2,1 anos.

Does Fumigation of Durum Wheat and Semolina with Sulfuryl Fluoride affect Quality of the Grain, Semolina and derived Spaghetti and Bread?

There is no information on the effect of sulfuryl fluoride (SF) on durum wheat technological properties and products made from fumigated durum wheat. Durum wheat and semolina were exposed to a range of SF applications under conditions that might be typically encountered in bulk storage facilities used in many countries. SF greatly reduced the germination percentage of fumigated durum wheat with increasing impact under higher SF concentration, grain moisture content, and fumigation temperature. SF greatly reduced seed germination percentage impacting more the higher the SF concentration. SF had little to no effects on grain test weight, 1000 grain weight, hardness, protein content, semolina ash content and mixograph properties. At the highest SF concentration (31.25 mg/L for 48 h) there was a tendency for pasta cooking loss to be increased but still acceptable while other pasta properties were largely unaffected. Fumigation with SF did not have any impact on the baking properties of a wholemeal durum flour-commercial flour mix. Therefore, SF is not recommended if the grains are to be used as seeds for agricultural production but for the production of semolina, pasta and bread, SF used under typical fumigation conditions has little to no impact on technological properties of durum wheat.

The impact of cooking methods on the nutritional quality and safety of chicken breaded nuggets

The impact of cooking methods (industrial pre-frying, deep-fat frying and baking) on the nutritional quality and safety of chicken breaded nugget samples from supermarket and commercial brands was evaluated. The changes in the quality characteristics (nutritional composition, fatty acids profile, cholesterol and salt) of the fried food and frying oil, after ten consecutive frying operations, were evaluated. The total fat content of nuggets varied between 10.9 and 22.7 g per 100 g of edible portion and the salt content ranged from 0.873 to 1.63 g per 100 g. Taking into account one portion of nuggets, the daily intake of salt can reach 49%, which can have a significant impact on the health of those who regularly consume this type of food, especially considering the prevalence of hypertension around the world. The analysed chicken breaded nuggets are rich in unsaturated fatty acids, which have been related with potential health benefits, namely regarding cardiovascular diseases. The cholesterol content of baked samples was two times higher when compared with the fried ones. The trans fatty acids and polar compounds contents of the frying oil used for frying significantly increased, but the values were still away from the maximum recommended by legal entities for its rejection. From a nutritional point of view, it is possible to conclude that the applied cooking methods can significantly influence the nutritional quality and safety of the analysed chicken breaded nuggets. This study will contribute to important knowledge on how the applied cooking methods can change the nutritional quality and safety of foods, namely of chicken nuggets, and can be very useful for dietary recommendations and nutritional assessment.

Does fumigation of durum wheat and semolina with sulfuryl fluoride affect quality of the grain, semolina, and derived spaghetti and bread?

There is no information on the effect of sulfuryl fluoride (SF) on durum wheat technological properties and products made from fumigated durum wheat. Durum wheat and semolina were exposed to a range of SF applications under conditions that might be typically encountered in bulk storage facilities used in many countries. SF greatly reduced the germination percentage of fumigated durum wheat, with increasing impact under higher SF concentration, grain moisture content, and fumigation temperature. SF greatly reduced seed germination percentage, impacting more the higher the SF concentration. SF had little to no effect on grain test weight, 1,000-grain weight, hardness, protein content, semolina ash content, and mixograph properties. At the highest SF concentration (31.25 mg/L for 48 h) there was a tendency for pasta cooking loss to be increased but still acceptable, and other pasta properties were largely unaffected. Fumigation with SF did not have any impact on the baking properties of a wholemeal durum flour-commercial flour mix. Therefore, SF is not recommended if the grains are to be used as seeds for agricultural production, but for the production of semolina, pasta, and bread, SF used under typical fumigation conditions has little to no impact on technological properties of durum wheat. © 2016 AACC International, Inc.

Obtenção e caracterização de queratinase de bacillus sp. P45 a partir de coprodutos e aplicação na produção de queijos cremosos enriquecidos com chia e quinoa

As proteases constituem 60-65% do mercado global das enzimas industriais e são utilizadas na indústria de alimentos no processo de amaciamento de carne, na síntese de peptídeos, preparo de fórmulas infantis, panificação, cervejarias, produtos farmacêuticos, diagnósticos médicos, como aditivos na indústria de detergentes e na indústria têxtil no processo de depilação e transformação do couro. Proteases específicas produzidas por micro-organismos queratinolíticos são chamadas de queratinases e distinguem-se de outras proteases pela maior capacidade de degradação de substratos compactos e insolúveis como a queratina. Atualmente, processos que apontem o uso total das matérias-primas e que não resultem em impactos negativos ao meio ambiente tem ganhado destaque. Dentro desta temática, destacam-se a reutilização da farinha de penas residual durante o cultivo do Bacillus sp. P45 para produção de proteases e a biomassa residual de levedura, ambas com elevados teores de proteínas, podendo ser utilizadas no cultivo do Bacillus sp. P45 para obtenção de proteases. O objetivo deste trabalho foi obter a enzima queratinase purificada em grandes quantidades, sua caracterização, bem como a sua aplicação em processos de coagulação enzimática do leite para o desenvolvimento de um queijo cremoso enriquecido com farinha de chia e quinoa. Além disso, aplicar diferentes coprodutos para produção de enzimas proteolíticas e queratinolíticas. A presente tese foi dividida em quatro artigos: no primeiro foi realizado a obtenção da queratinase purificada em maiores quantidades e a determinação dos parâmetros de estabilidade térmica e a influência de componentes químicos na atividade enzimática. A obtenção da enzima em maiores quantidades alcançou fatores de purificação de 2,6, 6,7 e 4,0 vezes, paras 1º SAB, 2º SAB e diafiltração, respectivamente. A recuperação enzimática alcançou valores de 75,3% para o 1º SAB, 75,1% no 2º sistema e 84,3% na diafiltração. A temperatura de 55ºC e o pH 7,5 foram determinados como ótimos para atividade da enzima queratinase. O valor da energia de desativação (Ed) médio foi de 118,0 kJ/mol e os valores de z e D variaram de 13,6 a 18,8ºC, e 6,9 a 237,3 min, respectivamente. Além disso a adição de sais (CaCl2, CaO, C8H5KO4 e MgSO4) elevou a atividade da enzima na presença destes compostos. O segundo artigo apresenta a aplicação da queratinase como coagulante de leite bovino e sua aplicação na obtenção de queijo cremoso enriquecido com chia e quinoa. A enzima mostrou atividade de coagulação semelhante ao coagulante comercial, na concentração de 30mg/mL. A enzima purificada foi empregada de forma eficiente na fabricação do queijo cremoso, que apresentou valores de pH de 5,3 e acidez de 0,06 a 0,1 mol/L, com elevação durante os 25 dias de armazenamento. O terceiro artigo apresenta o perfil do queijo cremoso enriquecido com farinha de chia e quinoa, o qual apresentou alto índice de retenção de água (>99,0%) e baixos valores de sinérese (<0,72%). Elevados teores de fibras foi verificado (3,0 a 5,0%), sugerindo seu consumo como fonte de fibras. As análises microbiológicas foram de acordo com a legislação vigente. Na análise sensorial foi verificado altos valores de suavidade ao paladar e verificado maiores valores de consistência e untabilidade nas amostras com maiores concentrações de nata e quinoa. O quarto artigo traz a extração de β-galactosidase por ultrassom e o uso da biomassa residual da levedura, bem como o uso de farinha de penas residuais como substrato para obtenção de proteases. O ultrassom foi eficiente para ruptura celular e extração de β-galactosidase, apresentando alta atividade (35,0 U/mL) e rendimento (876,0 U/g de biomassa). A maior atividade proteolítica (1300 U/mL em 32 h) e queratinolítica (89,2 U/mL) verificadas ocorreram utilizando-se a biomassa e a farinha de penas residuais, respectivamente. Maior produtividade proteolítica (40,8 U/mL/h) foi verificado no meio utilizando biomassa residual como substrato. Já a maior produtividade queratinolítica (2,8 U/mL/h) foi alcançada utilizando farinha de penas reutilizada.

Producción y consumo de pan en Córdoba a fines de la Edad Media

Este trabajo pretende ser una aproximación más al conocimiento de un alimento fundamental en la dieta del hombre medieval -el pan- centrado en la ciudad de Córdoba durante el siglo XV. Analiza el proceso de producción del pan desde que el cereal llegaba a la ciudad hasta que, tras su molturación y cocción, era consumido bajo la forma de pan o de otros productos secundarios, describiendo detenidamente el funcionamiento de molinos y hornos. Se distingue entre el pan elaborado de manera profesional por parte de los panaderos y el de fabricación doméstica. Además se abordan los lugares, precios y condiciones de venta, así como las modalidades de pan existentes y su índice de consumo. Se incluye también un apéndice con la relación de hornos documentados en la ciudad entre 1460 y 1525.

Productivity growth as a barrier to a sustainability transition

The need for strong productivity growth is a prominent feature of economic policy debates in Australia. Using the productivity trap concept, this viewpoint explores how in some circumstances the pursuit of productivity growth is a barrier to effective sustainability transitions. This is illustrated by a case study of the Australian baking industry, where the increased market share of small-scale artisan bakers vis-à-vis industrial bakers has recently led to an overall decline in productivity across the baking sector. Although artisan bakers produce more nutritious products and have the potential to significantly increase the energy efficiency of their operations, their labour productivity is half that of their industrial counterparts. Whilst this is good for employment, public health and the environment, artisan bakers have been denigrated as a ‘drain on productivity’. This case study illustrates the potential role of low-productivity goods and services in a sustainability transition in Australia and other developed countries.

Xylanolytic modification in wheat flour and its effect on dough rheological characteristics and bread quality attributes

Effects of various xylanase treatments applied at different stages of bread making process on dough rheological characteristics and bread quality attributes were investigated. Different doses (200, 400, 600, 800, and 1000 IU) of purified enzyme were applied at two stages (tempering and mixing). In milling and dough making processes, both types of flour (subjected to enzyme treatment during tempering and flour mixing) exhibited decreasing trend in water absorption, dough development time, dough stability, softening of dough, dough mixing time, viscosity peak, set back, and increasing tendency in peak height and pasting temperature. Treatments during tempering resulted in more significant effects as compared to applications during flour mixing. The dough rising during proofing resulted in enhancement from 137±3.21% (control) to maximum value (192.33±2.90%), when 600 IU of xylanases were applied to 1 kg of wheat grains during tempering. The bread sensory attributes also exhibited significant improvement in response to various doses of purified enzymes.

Efeito dos processos de confeção nos produtos hortícolas

Trabalho Complementar apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de licenciada em Ciências da Nutrição