Sugar and total energy content of household food purchases in Brazil

Objective To study the role of energy derived from sugar (both table sugar and sugar added to processed foods) in the total energy content of food purchases in Brazil.Design Food purchase data were collected during a national household budget survey carried out between June 2002 and July 2003 on a probabilistic sample representative of all households in the country. The amount of food purchased in this 12-month period was transformed into energy and energy from sugar using food composition tables. Multiple linear regression models were used to study the association between amount of energy from sugar and total energy content of food purchases, controlling for sociodemographic variables and potential interactions between these variables and sugar purchases.Results There was a positive and significant association between energy from sugar and total household energy purchases. A 1 kJ increase in sugar purchase corresponded to a 3·637 kJ increase in total energy. In the absence of expenditure on meals outside the home, i.e. when household food purchases tend to approximate actual food consumption by household members, sugar purchase of 1926·35 kJ/d (the 90th percentile of the distribution of sugar purchases in Brazil) was associated, depending on income strata, with total energy purchase over 40\201360 per cent of the recommended daily value for energy intake in Brazil.Conclusions The present results corroborate the recommendations of the WHO and the Brazilian Ministry of Health regarding limiting the consumption of sugar

Increased CLA content in organic milk fermented by bifidobacteria or yoghurt cultures

This study investigates the kinetics of acidification, fatty acid (FA) profile and conjugated linoleic acid (CLA, C18:2 c9, t11) content in fermented milks prepared from organic and conventional milk. Fermented milks were manufactured with five mixed cultures: four different strains of Bifidobacterium animalis subsp. lactis (BL04, B94, BB12 and HN019) and Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus LB340, in co-culture with Streptococcus thermophilus TA040. The composition of milk was evaluated, and the kinetics of acidification was followed by continuous pH measurement using the Cinac system. The profile of FA, including CLA, was analyzed by gas chromatography. The chemical composition of conventional and organic milk was similar, with the exception of protein and Fe, the concentrations of which were higher in the organic milk. The rate of acidification was significantly influenced by the type of milk and the bacterial strain used. Co-cultures St-HN019 and St-BB12 showed higher maximal acidification rates in both milks. Final counts of S. thermophilus (9.0-10.1 log(10) colony forming units (CFU) . mL(-1), L)actobacillus bulgaricus (8.2-8.5 log(10) CFU . mL(-1)) and B. animalis subsp. lactis strains (8.3-9.3 log(10) CFU . mL(-1)) did not differ significantly in either milk. Unexpectedly, all fermented organic milks contained significantly higher amounts of CLA than the same milk before fermentation, whereas CLA amounts did not change during fermentation of conventional milk. Regardless of the type of milk, CLA was found to be significantly positively correlated with trans-vaccenic acid and negatively correlated with linoleic acid. Moreover, the CLA contents were significantly higher in fermented milks showing shorter fermentation times.

Laser cooling of a solid from ambient temperature

A 250 mum diameter fibre of ytterbium-doped ZBLAN was cooled by 13 K from room temperature. The cooling was performed in vacuum to limit the thermal load on the fibre. 0.85 W of laser light at 1015 nm was coupled into the fibre. The ytterbium ions absorbed this light, and the excited atoms thermalized phononically and on average emitted light at a wavelength of 996 nm. Since the quantum efficiency of the transition was high, this resulted in a net loss of energy from the glass, producing net bulk cooling.

Tracing the fate of N-15-enriched feed in an intensive shrimp system

The fate of N-15-nitrogen-enriched formulated feed fed to shrimp was traced through the food web in shallow, outdoor tank systems (1000 1) stocked with shrimp. Triplicate tanks containing shrimp water with and without sediment were used to identify the role of the natural biota in the water column and sediment in processing dietary nitrogen (N). A preliminary experiment demonstrated that N-15-nitrogen-enriched feed products could be detected in the food web. Based on this, a 15-day experiment was conducted. The ammonium (NH4+) pool in the water column became rapidly enriched (within one day) with N-15-nitrogen after shrimp were fed N-15-enriched feed. By day 15, 6% of the added N-15-nitrogen was in this fraction in the 'sediment' tanks compared with 0.4% in the 'no sediment' tanks. The particulate fraction in the water column, principally autotrophic nanoflagellates, accounted for 4-5% of the N-15-nitrogen fed to shrimp after one day. This increased to 16% in the 'no sediment' treatment, and decreased to 2% in the 'sediment' treatment by day 15. It appears that dietary N was more accessible to the phytoplankton community in the absence of sediment. The difference is possibly because a proportion of the dietary N was buried in the sediment in the 'sediment' treatment, making it unavailable to the phytoplankton. Alternatively, the dietary N was retained in the NH4+ pool in the water column since phytoplankton growth, and hence, N utilization was lower in the 'sediment' treatment. The lower growth of phytoplankton in the 'sediment' treatment appeared to be related to higher turbidity, and hence, lower light availability for growth. The percentage N-15-nitrogen detected in the sediment was only 6% despite the high capacity for sedimentation of the large biomass of plankton detritus and shrimp waste. This suggests rapid remineralization of organic waste by the microbial community in the sediment resulting in diffusion of inorganic N sources into the water column. It is likely that most of the dietary N will ultimately be removed from the tank system by water discharges. Our study showed that N-15-nitrogen derived from aquaculture feed can be processed by the microbial community in outdoor aquaculture systems and provides a method for determining the effect of dietary N on ecosystems. However, a significant amount of the dietary N was not retained by the natural biota and is likely to be present in the soluble organic fraction. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Ácidos húmicos extraídos do lodo de esgoto sanitário e seus efeitos em plantas

O lodo de esgoto possui alto teor de matéria orgânica porém, também estão presentes diferentes poluentes e patógenos. Desta forma, neste trabalho foi extraído ácido húmico (AH) o qual é um composto resultante do fracionamento de substâncias húmicas que compreendem um grupo de compostos de carbono gerados na decomposição de resíduos orgânicos que sofrem ressíntese formando o húmus. O ácido húmico promove diversos benefícios nos vegetais, como crescimento, elongação celular, tolerância a estresses e aumento da permeabilidade da membrana plasmática. Com base nestas características, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos citogenéticos (ensaio Allium cepa), fisiológicos, anatômicos e bioquímicos do ácido húmico do lodo de esgoto sanitário. Foi realizada caracterização elementar do material para a definição das doses. Após 20 dias de tratamento, foram realizadas coletas do material e, posteriormente, analisadas. A caracterização química do AH indicou-o como bom condicionador para culturas apresentando elevadas taxas de C, H e N. Não foi observado efeito de toxicidade, citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade do AH. Foi verificado aumento expressivo de todos os pigmentos fotossintéticos vegetais nas concentrações mais altas (2 mM C L-1 e 4 mM C L-1). Houve aumento da expressão da ATPAse em todos os tratamentos e das enzimas do estresse oxidativo (CAT, SOD, APX, GST) em diferentes concentrações. A integração destas análises permitiu concluir que o ácido húmico do lodo de esgoto pode ser utilizado como adubo orgânico, pois foi observado benefícios no vegetal tais como maior crescimento vegetal e aumento da atividade nas enzimas do estresse oxidativo.

Sistema de apoio à decisão espacial para análise do impacte ambiental da dispersão de poluentes atmosféricos

Neste artigo é apresentado um Sistema de Apoio à Decisão Espacial (SADE) onde os decisores podem facilmente definir diferentes tipos de problemas espaciais recorrendo a diferentes categorias de objetos, pré-definidas ou a definir, associando- lhes características com ou sem dependência espacial, e indicando formas de interferência (impactos) entre essas caracte- rísticas/propriedades. A análise espacial para determinação ou avaliação de configurações alternativas para a localização de diferentes tipos de ocorrências espaciais será feita através da utilização interativa do SADE de acordo com conjuntos de regras intrínsecas aos vários elementos gráficos (objetos, categorias, características, impactos) utilizados na definição dos problemas. O teste à generalidade representativa e analítica do SADE proposto é efectuado recorrendo a um problema concreto, suficientemente específico e complexo, relativo à aplicação de modelos gaussianos para o estudo da dispersão atmosférica de eventuais poluentes resultantes do tratamento de resíduos sólidos. A região em estudo está limitada, neste exemplo, ao município de Coimbra, Portugal. Para este município estão acessíveis, e são utilizados, os dados demográficos ao nível da secção de voto (censos oficiais) e, como tal, é possível a realização de um estudo realístico do impacto com populações humanas.

Intelligent energy resource management considering vehicle-to-grid: A simulated annealing approach

This paper proposes a simulated annealing (SA) approach to address energy resources management from the point of view of a virtual power player (VPP) operating in a smart grid. Distributed generation, demand response, and gridable vehicles are intelligently managed on a multiperiod basis according to V2G user´s profiles and requirements. Apart from using the aggregated resources, the VPP can also purchase additional energy from a set of external suppliers. The paper includes a case study for a 33 bus distribution network with 66 generators, 32 loads, and 1000 gridable vehicles. The results of the SA approach are compared with a methodology based on mixed-integer nonlinear programming. A variation of this method, using ac load flow, is also used and the results are compared with the SA solution using network simulation. The proposed SA approach proved to be able to obtain good solutions in low execution times, providing VPPs with suitable decision support for the management of a large number of distributed resources.

Nanofiltration of Cork Wastewaters and Their Possible Use in Leather Industry as Tanning Agents

Cork processing wastewater is a very complex mixture of vegetal extracts and has, among other natural compounds, a very high content of phenolic/tannic colloidal matter that is responsible for severe environmental problems. In the present work, the concentration of this wastewater by nanofiltration was investigated with the aim of producing a cork tannin concentrate to be utilized in tanning. Permeation results showed that the permeate fluxes are controlled by both osmotic pressure and fouling/gel layer phenomena, leading to a rapid decrease of permeate fluxes with the concentration factor. The rejection coefficients to organic matter were higher than 95%, indicating that nanofiltration has a very good ability to concentrate the tannins and produce a permeate stream depleted from organic matter. The cork tannin concentrate obtained by nanofiltration and evaporation had total solids concentration of 34.8 g/l. The skins tanned by this concentrate were effectively converted to leather with a shrinking temperature of 7 degrees C.

Minimização de odores em contentores de resíduos sólidos

Mestrado em Engenharia Química

Pesticide residues in Portuguese strawberries grown in 2009–2010 using integrated pest management and organic farming

Pesticides are among the most widely used chemicals in the world. Because of the widespread use of agricultural chemicals in food production, people are exposed to low levels of pesticide residues through their diets. Scientists do not yet have a total understanding of the health effects of these pesticide residues. This work aims to determine differences in terms of pesticide residue content in Portuguese strawberries grown using different agriculture practices. The Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe sample preparation method was conducted and shown to have good performance for multiclass pesticides extraction in strawberries. The screening of 25 pesticides residue was performed by gas chromatography–tandem mass spectrometry. In quantitative validation, acceptable performances were achieved with recoveries of 70–120 and <12 % residual standard deviation for 25 pesticides. Good linearity was obtained for all the target compounds, with highly satisfactory repeatability. The limits of detection were in the range of 0.1–28 μg/kg. The method was applied to analyze strawberry samples from organic and integrated pest management (IPM) practices harvested in 2009–2010. The results showed the presence of fludioxonil, bifenthrin, mepanipyrim, tolylfluanid, cyprodinil, tetraconazole, and malathion when using IPM below the maximum residue levels.

Produção de bioetanol a partir de um resíduo orgânico proveniente da central de compostagem da LIPOR

Mestrado em Engenharia Química

Optimização do tratamento de um efluente aquoso resultante da utilização de cola nas máquinas de produção de placas de madeira

O presente trabalho teve como principais objectivos, estudar e optimizar o processo de tratamento do efluente proveniente das máquinas da unidade Cold-press da linha de produção da Empresa Swedwood, caracterizar a solução límpida obtida no tratamento e estudar a sua integração no processo, e por fim caracterizar o resíduo de pasta de cola obtido no tratamento e estudar a possível valorização energética deste resíduo. Após caracterização inicial do efluente e de acordo com os resultados de um estudo prévio solicitado pela Empresa Swedwood a uma empresa externa, decidiu-se iniciar o estudo de tratabilidade do efluente pelo processo físico-químico a coagulação/floculação. No processo de coagulação/floculação estudou-se a aplicabilidade, através de ensaios Jar-test, dos diferentes agentes de coagulação/floculação: a soda cáustica, a cal, o cloreto férrico e o sulfato de alumínio. Os melhores resultados neste processo foram obtidos com a adição de uma dose de cal de 500 mg/Lefluente, seguida da adição de 400 mg/Lefluente de sulfato de alumínio. Contudo, após este tratamento o clarificado obtido não possuía as características necessárias para a sua reintrodução no processo fabril nem para a sua descarga em meio hídrico. Deste modo procedeu-se ao estudo de tratamentos complementares. Nesta segunda fases de estudo testaram-se os seguintes os tratamentos: a oxidação química por Reagente de Fenton, o tratamento biológico por SBR (sequencing batch reactor) e o leito percolador. Da análise dos resultados obtidos nos diferentes tratamentos conclui-se que o tratamento mais eficaz foi o tratamento biológico por SBR com adição de carvão activado. Prevê-se que no final do processo de tratamento o clarificado obtido possa ser descarregado em meio hídrico ou reintroduzido no processo. Como o estudo apenas foi desenvolvido à escala laboratorial, seria útil poder validar os resultados numa escala piloto antes da sua implementação industrial. A partir dos resultados do estudo experimental, procedeu-se ao dimensionamento de uma unidade de tratamento físico-químico e biológico à escala industrial para o tratamento de 20 m3 de efluente produzido na fábrica, numa semana. Dimensionou-se ainda a unidade (leito de secagem) para tratamento das lamas produzidas. Na unidade de tratamento físico-químico (coagulação/floculação) os decantadores estáticos devem possuir o volume útil de 4,8 m3. Sendo necessários semanalmente 36 L da suspensão de cal (Neutrolac 300) e 12,3 L da solução de sulfato de alumínio a 8,3%. Os tanques de armazenamento destes compostos devem possuir 43,2 litros e 96 litros, respectivamente. Nesta unidade estimou-se que são produzidos diariamente 1,4 m3 de lamas. Na unidade de tratamento biológico o reactor biológico deve possuir um volume útil de 6 m3. Para que este processo seja eficaz é necessário fornecer diariamente 2,1 kg de oxigénio. Estima-se que neste processo será necessário efectuar a purga de 325 litros de lamas semanalmente. No final da purga repõe-se o carvão activado, que poderá ser arrastado juntamente com as lamas, adicionando-se 100 mg de carvão por litro de licor misto. De acordo com o volume de lamas produzidos em ambos os tratamentos a área mínima necessária para o leito de secagem é de cerca de 27 m2. A análise económica efectuada mostra que a aquisição do equipamento tem o custo de 22.079,50 euros, o custo dos reagentes necessários neste processo para um ano de funcionamento tem um custo total de 508,50 euros e as necessidades energéticas de 2.008,45 euros.

Estudo da implementação de uma central hídrica reversível na Ilha Terceira

Dissertação de Mestrado em Engenharia e Gestão de Sistemas de Água.

Diagnóstico ambiental de uma queijaria e proposta de melhorias

O presente trabalho tem como objectivo o diagnóstico ambiental da empresa Lacticinios do Paiva, S.A, a avaliação da água do processo e da ETARI e o estudo da fermentação do soro de queijo com o intuito de produção de bioetanol. No diagnóstico ambiental da empresa, observou-se que 18.227.731 litros de leite usados anualmente geram 5.031 ton/ano de queijo, 7.204 ton/ano de soro de queijo, 74.201 m3/ano de efluente liquido, 14 ton/ano de plástico e 20 ton/ano de cartão. Os principais problemas com necessidade de optimização são a recuperação de água das lavagens, avaliação da produção de biogás no digestor anaeróbio, recuperação do volume de leite que é desperdiçado na produção de queijo fresco de longa duração, avaliação da eficiência energética da empresa, valorização das natas e do soro de queijo. Decidiu-se neste trabalho avaliar a possibilidade de reciclagem das águas de lavagem, avaliar o funcionamento da ETARI face à legislação existente e estudar a possibilidade de valorização do soro de queijo. Na avaliação das águas de processo das lavagens para posterior reciclagem, verifica-se que relativamente ao pH e aos sólidos suspensos não existe problema, podendo encarar-se a hipótese de reciclagem directa. No entanto, no que respeita à carga orgânica das águas de lavagem do sistema de ultrafiltração do queijo fresco de longa duração, constata-se que esta não poderia ser utilizada novamente, uma vez que apresenta valores elevados de CQO. Para a sua reutilização, será necessário remover a CQO, hipótese que se estudou com resultados positivos. Verificou-se que, um tratamento por adsorção em carvão activado precedido de microfiltração, reduz a CQO de forma significativa permitindo admitir a hipótese de reciclagem da água, nomeadamente para as 1ª e 3ª águas de lavagem. As outras águas teriam necessidade de mais tempo de contacto com o carvão activado. No sentido de avaliar o funcionamento da ETARI, foram analisadas várias correntes da mesma, em particular a do efluente final, no que respeita a parâmetros como: pH, Sólidos Suspensos Totais, Carência Química de Oxigénio, Carência Bioquímica de Oxigénio, Turvação, Nitratos, Fósforo Total, Azoto Kjeldalh, Azoto Amoniacal e Cloretos. Observou-se que os valores para o efluente final da ETARI são os seguintes: pH compreendido entre [7,21 – 8,69], SST entre [65,3 – 3110] mg/L, CQO entre [92,5 – 711,5] mg/L, CBO5 entre [58 – 161] mg/L, NO3- entre [10,8 – 106,7] mg/L, fósforo total entre [8,3 – 64,3] mg/L, turvação entre [67,7 – 733,3] FTU e cloretos entre [459,9 – 619,81] mg/L; pode-se dizer que os parâmetros analisados se encontram quase sempre dentro da gama de valores impostos pela Câmara Municipal de Lamego pelo que o efluente pode ser lançado no Colector Municipal de Cambres. Relativamente à fermentação alcoólica do soro de queijo, verifica-se que a levedura Kluyveromyces Marxianus consegue degradar praticamente todo o açúcar presente no permeado produzindo assim uma quantidade razoável de etanol. Quando se utilizou a levedura Saccharomyces Cerevisiae, a produção de etanol foi muito reduzida, como esperado, dado que esta levedura apresenta dificuldades na metabolização da lactose. Constatou-se assim que a melhor levedura para a fermentação do permeado do soro de queijo é a Kluyveromyces Marxianus, estimando-se em 150 mg a produção de etanol por L de soro.

Assessment of workers’ exposure to Aflatoxin B1 in a Portuguese waste industry

Aflatoxin B1 (AFB1) is considered by different International Agencies as a genotoxic and potent hepatocarcinogen. However, despite the fact that the fungi producing this compound are detected in some work environments, AFB1 is rarely monitored in occupational settings. The aim of the present investigation was to assess exposure to AFB1 of workers from one Portuguese waste company located in the outskirt of Lisbon. Occupational exposure assessment to AFB1 was done with a biomarker of internal dose that measures AFB1 in the serum by enzyme-linked immunosorbent assay. Forty-one workers from the waste company were enrolled in this study (26 from sorting; 9 from composting; 6 from incineration). A control group (n = 30) was also considered in order to know the AFB1 background levels for the Portuguese population. All the workers showed detectable levels of AFB1 with values ranging from 2.5ng ml−1 to 25.9ng ml−1 with a median value of 9.9±5.4ng ml−1. All of the controls showed values below the method’s detection limit. Results obtained showed much higher (8-fold higher) values when compared with other Portuguese settings already studied, such as poultry and swine production. Besides this mycotoxin, other mycotoxins are probably present in this occupational setting and this aspect should be taken into consideration for the risk assessment process due to possible synergistic reactions. The data obtained suggests that exposure to AFB1 occurs in a waste management setting and claims attention for the need of appliance of preventive and protective safety measures.