Efeitos da redução ou substituição do soro fetal bovino por outros compostos na maturação in vitro de oócitos bovinos

A utilização do soro fetal bovino (SFB), embora bastante disseminada na produção in vitro (PIV) de embriões bovinos, apresenta limitações por ser um meio indefinido e por causar efeitos que prejudicam a qualidade desses embriões. Por esse motivo, nos últimos anos, grande parte das pesquisas relacionadas à PIV está voltada para a substituição do SFB por outros compostos nos meios de cultura. No presente estudo, foram utilizados como compostos protéicos a albumina sérica bovina livre de ácidos graxos (BSA-FAF) e um produto comercial denominado fluido embriônico (FE) de maneira isolada ou em diferentes combinações e concentrações, com objetivo de substituir ou diminuir a concentração do SFB durante a maturação in vitro (MIV). Para isso, oócitos bovinos foram maturados in vitro nos seguintes grupos (G) que foram delineados de acordo com a suplementação protéica recebida: G1 (controle) = 10% de SFB, G2 = 8mg/mL de BSA-FAF, G3 = 10% de FE, G4 = 6mg/mL de BSA-FAF + 5% de SFB, G5 = 6mg/mL de BSA-FAF + 3,5% de SFB + 1,5% de FE, G6 = 6mg/mL de BSA-FAF + 1,5% de SFB + 3,5% de FE, G7 = 6mg/mL de BSA-FAF + 5% de FE e G8 = 5% de SFB + 5% de FE. Após 24 horas de MIV, os oócitos foram classificados de acordo com a progressão meiótica e migração dos grânulos corticais (GC). As taxas de maturação foram avaliadas pelo teste do Qui-Quadrado (χ²) ou, quando apropriado, pelo teste exato de Fisher, e para o estudo dos efeitos dos suplementos foram realizados contrastes ortogonais. O grupo suplementado com BSA-FAF (G2) mostrou diminuição na taxa de oócitos que atingiram MII (75%) em comparação aos grupos G1, G4, G5 e G8 (88,9%, 89,6%, 87% e 86,8%, respectivamente), sem diferir do do G3 (79,8%), G6 (82,9%) e G7 (82,9%). Ademais, o G3 também apresentou diminuição na taxa de maturação nuclear quando comparado ao G4. Quanto à maturação citoplasmática, nos grupos G2, G7, G6 e G3, houve redução (p<0,05) das taxas para 43,9%, 43,2%, 43,1% e 36,5%, respectivamente, quando comparadas ao meio controle (G1), que permitiu a obtenção de valores médios de 62,4%. Por outro lado, nos grupos G8, G4 e G5, a taxa de maturação citoplasmática não foi afetada com a redução do SFB, onde 59,3%, 51,3% e 50,8% dos oócitos apresentaram os GC dispostos na periferia, respectivamente. Os resultados obtidos pelo teste de contrastes ortogonais complementam os obtidos na avaliação da maturação nuclear e migração de grânulos corticais, mostrando a necessidade do SFB durante a MIV, mesmo que em baixas concentrações, e a possibilidade de diminuir a sua concentração associando-o a BSA-FAF e/ou FE. Dessa forma, conclui-se que é possível reduzir a concentração de SFB no meio de MIV para até 3,5% sem prejuízo significativo aos índices de maturação nuclear e citoplasmática.

Escoamento turbulento na saída de um duto curvo de seção retangular divergente: estudo experimental

Neste trabalho é apresentado o estudo experimental do escoamento turbulento em um duto curvo simulando parte de uma caldeira de uma usina termoelétrica. As cinzas resultantes da queima de carvão mineral, transportadas pelos gases da combustão, incidem sobre o economizador, localizado após um duto curvo, e provocam erosão dos tubos, levando a falhas que provocam a parada da unidade. A distribuição do escoamento após a curva favorece a erosão na região próxima à parede côncava do duto. A solução clássica para redistribuição do escoamento em curvas são as chapas direcionadoras. No caso presente elas não são aplicáveis, pois a erosão de seus componentes de sustentação iria aumentar os riscos operacionais. Este problema foi investigado em um modelo em escala do duto curvo, usando ar como fluido de trabalho. Foi feita visualização do escoamento com fios de lã na parede do duto. As medições foram realizadas com tubo de Pitot e anemômetro de fio quente. Foram feitas modificações na seção de testes usando técnicas de controle da camada limite. Os resultados mostram que a distribuição do escoamento após a curva foi melhorada e que as modificações, quando aplicadas à caldeira, propiciarão um funcionamento mais seguro e econômico.

DESENVOLVIMENTO E PROJETO DE UMA UNIDADE DE EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA PARA PURIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS

Este estudo investiga os diferentes arranjos de equipamentos para o desenvolvimento de uma unidade industrial para purificação de óleos vegetais utilizando extração com CO2 sob condições supercríticas. Objetivando a concepção de uma planta comercial a partir da unidade de laboratório o estudo deve iniciar-se através da determinação de alguns parâmetros experimentais e um estudo energético do processo. Em trabalho anterior foram definidas as condições ótimas (T, P) para purificação de óleos vegetais por CO2 supercrítico &#091;7&#093;. A etapa de otimização energética envolve um número máximo de variações possíveis nas condições de operação, visando fornecer dados adequados para a definição do rendimento e qualidade do produto, assim como do tempo de extração. A representação do processo nos diagramas de estado do solvente são muito úteis para a determinação das propriedades termodinâmicas em cada estágio do processo. Os diagramas Temperatura-Entropia (TxS) são particularmente apropriados para determinação da energia requerida ou removida no processo reversível. Com a determinação das condições de operação e do tempo para cada etapa individual é possível plotar a variação da pressão e da temperatura versus tempo, assim como definir e dimensionar os equipamentos necessários para o processo de extração supercrítica.

NOVAS APLICAÇÕES DE SISTEMAS SFE "HOME MADE": III. ENERGIA QUÍMICA E ELÉTRICA

Este trabalho apresenta três aplicações da SFE com diferentes fluídos supercríticos, matrizes e sistemas de extração. Um sistema estático "home made" foi utilizado na pesquisa de fontes alternativas de insumos químicos e energéticos tais como o bagaço de cana-de-açucar e o carvão mineral. Foram usados, respectivamente, o etanol (sem e com catalisador) e o tolueno como fluídos extratores e hidrogênio como gás de pressurização. Na extração dos contaminantes do óleo mineral adsorvidos em bauxita, foi utilizado o dióxido de carbono como fluído extrator em um sistema "home made"/dinâmico. Estudos visando a maximização do rendimento de alguns dos processos também foram realizados, utilizando o planejamento fatorial e a metodologia da superfície de resposta. Os produtos de maior interesse neste trabalho (fração de resinas), obtidos do processo de extração do bagaço de cana-de-açucar e aqueles contaminantes do óleo isolante adsorvidos em bauxita extraídos com fluídos supercríticos foram caracterizados usando cromatografia gasosa de alta resolução com detector de ionização de chama (CGAR - DIC) e cromatografia gasosa de alta resolução com detector seletivo de massas (CGAR - EM) após fracionamento por cromatografia líquida preparativa em 8 frações distintas.

ESTUDO DO PROCESSO DA EXTRAÇÃOSUPERCRÍTICA DE ÓLEOS ESSENCIAIS DE PRODUTOS NATURAIS

A desterpenação do óleo essencial de laranja é uma preocupação da indústria cítrica. Esta consiste em concentrar os componentes oxigenados do óleo, que são os maiores responsáveis pelo sabor e aroma deste, reduzindo a fração terpênica que se degrada facilmente promovendo a formação de compostos com sabores e aroma indesejáveis. Esta fração oleosa rica em compostos oxigenados pode ser empregada em bebidas e outros alimentos como aromatizante mais agradável. Um dos métodos em estudo para a concentração dos compostos oxigenados do óleo essencial de laranja é a adsorção na sílica gel, seguida da dessorção fracionada com dióxido de carbono pressurizado. Este processo permite a obtenção de frações oleosas mais concentradas em compostos oxigenados que outros métodos convencionais. Neste trabalho foi utilizado o modelo de difusão em sólido aplicado em leito fixo, empregando a solução analítica proposta por Rosen em 1952, para o estudo do modelamento do processo de dessorção do óleo essencial de laranja com dióxido de carbono supercrítico.

MODELAGEM TERMODINÂMICA DO FRACIONAMENTO DO ÓLEO DE MANTEIGA COM FLUIDOS SUPERCRÍTICOS

O fracionamento do óleo de manteiga em frações de propriedades físicas e químicas diferentes mostra-se uma possível solução para o problema do excedente de óleo de manteiga no mercado internacional, despertando interesse em seu estudo. Com o objetivo de se modelar o equilíbrio de fases neste processo, foi feito um agrupamento dos 1331 triglicerídeos presentes no óleo de manteiga em 14 famílias. Assim, os componentes de uma mesma família possuem um comportamento semelhante quando expostos ao CO2 Supercrítico (CO2 SC). A seguir, utilizando a Equação de Peng-Robinson, realizou-se o cálculo do equilíbrio de fases no sistema óleo de manteiga/CO2, sendo o óleo de manteiga representado por uma mistura de 14 componentes hipotéticos, as famílias. Foram desenvolvidas correlações para a temperatura e pressão críticas e parâmetros de interação binária das famílias. O modelo foi capaz de correlacionar dados obtidos da literatura. As predições do equilíbrio de fases estão em excelente concordância com os dados obtidos pelos autores deste trabalho para os sistemas de óleo de manteiga/CO2. O procedimento mostrado aqui aplica-se não só ao dióxido de carbono supercrítico mas também a outros fluidos ou misturas de fluidos supercríticos, e também não somente ao óleo de manteiga, mas a todos os óleos/gorduras cuja constituição principal sejam triglicerídeos.

ESTUDO DA SELETIVIDADE CAPACIDADE EM SISTEMAS SÓLIDO-GÁS

A solubilidade de compostos pesados em fase gasosa contendo um componente supercrítico (equilíbrio sólido-gás) foi analisada, adotando-se a equação de estado de Peng-Robinson para representar os sistemas sólido-gás estudados. A modelagem foi aplicada para vários sistemas binários (monossólido/monossolvente) e multissólido/multissolvente. Para cada sistema, fez-se a estimação dos parâmetros pertinentes, os parâmetros de interação binária, obtidos por regressão não linear a partir dos dados experimentais de equilíbrio sólido-gás correspondentes. Tendo como base os dados binários, foi realizada uma análise de seletividade/ capacidade de sistemas do tipo 2 sólidos-1solvente, comparando-os com dados experimentais, e fez-se a comparação com os sistemas ternários experimentais.

Desarrollo de la ingenieria basica de una planta industrial para extraccion con CO2 liquido. I. Extractores

En base a los resultados obtenidos en una unidad piloto cuyo diseño, montaje y puesta en operación fueron realizados con la finalidad de poder producir el cambio de escala, se dio inicio al proyecto de una planta de producción con características modulares por su flexibilidad operativa en cuanto a capacidad de producción y tipo de materia prima. Se desarrolló la ingeniería conceptual, consistente en la definición de las bases de diseño; las diferentes etapas del proceso, la capacidad de producción a instalar, los rangos de trabajo de las variables operativas, el régimen, la especificación de los materiales de construcción, características de la carga, materiales auxiliares y tipo de instrumentación y control. La ingeniería básica, especificación de equipos y componentes auxiliares, para: alimentación de CO2, bombeo y presurización, acondicionamiento térmico, extracción, separación fluido/extracto, medida y control del caudal, temperatura y presión, se encuentra en una etapa avanzada de ejecución. Se ha comenzado con la ingeniería de detalle de extractores con diferente capacidad.

Influência da adição da fécula de batata-doce (Ipomoea batatas L.) sobre a viscosidade do permeado de soro de queijo

A viscosidade é um parâmetro importante na aceitabilidade de bebidas lácteas. O presente trabalho teve como objetivo principal fornecer dados relativos ao comportamento da viscosidade uma base de permeado de soro de queijo adicionada de fécula de batata-doce, dados que poderão ser utilizados na elaboração de uma nova bebida láctea. A fécula de batata-doce utilizada apresentou um grau de gelatinização de 72,64%, umidade média de 7,88% e a seguinte composição centesimal média em base seca: 82,59% de amido, 9,33% de fibras dietéticas totais, 4,90% de proteínas, 2,08% de cinzas e 1,11% de lipídios. O permeado de soro foi adicionado a três diferentes concentrações de fécula e submetido a diferentes tratamentos térmicos. A viscosidade mais adequada, em função dos dados obtidos junto aos produtos comerciais, estaria no intervalo de 45mPa.s a 70mPa.s. Assim sendo, a porcentagem de 6% de fécula de batata-doce e um tratamento térmico de 90ºC por cerca de 5 minutos mostrou-se ser o mais adequado. O fluido obtido apresentou um comportamento pseudoplástico.

Frutos de melão submetidos a pré-tratamentos com hidrocolóides: efeitos do processo de congelamento sobre a microestrutura celular

Neste trabalho, o uso de hidrocolóides constituídos de pectina (1%), carboximetilcelulose (CMC 0.5%) e amido gelatinizado (5%) adicionados ou não de sacarose (15%) e nitrato de cálcio (0.5%) foi testado com o objetivo de se avaliar a influência destes sistemas sobre os parâmetros de qualidade de melões congelados com diferentes velocidades de resfriamento. Foram avaliados parâmetros tais como sólidos solúveis totais, perda de fluido celular por exsudação e capacidade de retenção de água após o descongelamento. As rupturas do tecido causadas pelo crescimento de cristais de gelo foram visualizadas por fotomicrografias obtidas por microscopia ótica e as disposições dos sistemas de hidrocolóides junto a parede celular puderam ser analisadas por microscopia eletrônica de varredura (SEM) do material congelado e liofilizado. Os parâmetros avaliados e as análises microscópicas da estrutura celular permitiram estabelecer alguns efeitos interativos entre os sistemas de hidrocolóides e a parede celular, responsáveis pela obtenção de estruturas menos danificadas. Estudos histológicos por microscopia ótica permitiram verificar os efeitos das interações sobre a resistência da parede ao rompimento celular. Os tratamentos com sistemas constituídos de amido gelatinizado e pectina, adicionados de sacarose e íons cálcio foram os que apresentaram os melhores resultados na manutenção da estrutura, menor perda de fluido e melhor textura do material descongelado. Os tratamentos com cálcio foram os principais responsáveis pela manutenção da firmeza dos frutos.

Destilação da Micela I: modelagem e simulação da evaporação do hexano

No processo de extração do óleo de soja forma-se a Micela, que é uma mistura de óleo e hexano. O processo de separação destes dois componentes é denominado de Destilação da Micela. Esta é composta basicamente da operação de evaporação e da operação de stripping do hexano. Neste trabalho, desenvolveu-se uma modelagem matemática para a evaporação do hexano. O modelo é baseado em balanços de massa e energia e em relações de equilíbrio; e a sua validação foi feita comparando-se os resultados obtidos com os dados operacionais da indústria da COAMO (Cooperativa Agrícola Mouraoense). Em seguida, com o modelo elaborado, fez-se as simulações para estudar: as influências da temperatura do fluido de aquecimento e da vazão de alimentação na concentração de saída do evaporador; os efeitos da temperatura da alimentação, da concentração e da pressão nos resultados operacionais dos evaporadores; e a comparação entre resultados considerando a micela como solução real e ideal.

Aplicação da metodologia de superfície de resposta para o estudo do efeito da temperatura sobre o comportamento reológico de misturas ternárias de polpa de manga e sucos de laranja e cenoura

Neste trabalho estudou-se o comportamento reológico da mistura ternária de polpa de manga e sucos de laranja e cenoura, nas temperaturas de 10 e 60ºC. As proporções dos componentes foram determinadas através da metodologia de superfície de resposta para mistura. As medidas experimentais foram realizadas no reômetro Haake Rotovisco RV-20 e as curvas de escoamento foram ajustadas ao modelo de Ostwald- De Waele. Os parâmetros reológicos foram utilizados como resposta no delineamento e verificou-se que os parâmetros índice de consistência e índice de comportamento do fluido, nas duas temperaturas, foram melhores ajustados com os modelos linear e quadrático, respectivamente.

Avaliação de controles PID adaptativos para um sistema de aquecimento resistivo de água

O trabalho consiste na implementação de um controle convencional PID/SISO-feedback para obter um ajuste fino na temperatura de entrada da água de aquecimento em um processo de pasteurização. Para isto utilizou-se uma resistência de 2500 Watts instalada na linha do fluido secundário da seção de aquecimento do pasteurizador e um Pt100 para a medição de sua temperatura. Como o comportamento desta temperatura em função de uma mesma perturbação degrau de potência na resistência é dependente da vazão de trabalho, objetivou-se encontrar um controle único para que a mesma fosse mantida no set-point desejado na faixa de operação de vazão da água do processo (300 a 700L/h). Três sintonias para o controlador adaptativo PID foram testadas: a primeira consistiu na implementação de uma função adaptativa dos parâmetros PID, ajustada através dos valores individuais obtidos para cada vazão de trabalho conforme metodologia da curva de reação do processo; a segunda consistiu em configurar os parâmetros do PID com os valores médios destes calculados individualmente para cada vazão, e a terceira consistiu na sintonia através de uma função adaptativa ajustada pelos parâmetros de sintonia obtidos pela metodologia de Aström & Hägglund. A avaliação do desempenho das sintonias dos controladores adaptativos foi realizada por comparação dos valores dos índices de erro, obtidos por perturbações do sistema em malha fechada na vazão de água. Os resultados obtidos mostraram que dentre as sintonias testadas, a terceira sintonia, popularmente conhecida como "Bang-Bang", apresentou menores oscilações e os menores valores dos índices de erros.

Determinação da pressão de vapor de compostos orgânicos por cromatografia gasosa

O conhecimento das pressões de vapor dos compostos naturais e suas propriedades críticas, de grande interesse para a extração supercrítica e impregnação de polímeros pelo processo supercrítico, é imprescindível para se fazer a modelagem termodinâmica do equilíbrio de fases. No entanto, a escassez de dados experimentais desses compostos, devida à alta volatilidade, ou facilidade à degradação em temperaturas baixas, requer a utilização de métodos especiais. Neste trabalho, determinaram-se as pressões de vapor da curcumina, nicotina, d-limoneno, beta-mirceno, citronelal e linalol, através de um método que utiliza medidas de tempo de retenção por cromatografia gasosa. Utilizou-se detector de ionização de chama e coluna em fase estacionária não polar, em condições isotérmicas. O método apresenta vantagens em relação a outros métodos, quanto à rapidez de análise, quantidade e repetibilidade das amostras. Para as determinações das pressões de vapor destes compostos naturais requer-se o conhecimento da temperatura normal de ebulição, ou temperatura de fusão e das pressões de vapor dos homólogos dos compostos analisados.

Relação entre o comportamento reológico e a dinâmica do congelamento e descongelamento de polpa de morango adicionada de sacarose e pectina

Polpas de morango (Fragaria ananassa) adicionadas de sacarose (0; 2,91; 10,0; 17,09; 20% peso/peso) e pectina (0; 0,15; 0,50; 0,85 e 1,0% peso/peso) foram caracterizadas quanto às propriedades físico-químicas e reológicas. As relações entre o comportamento reológico, as dinâmicas de congelamento/descongelamento e microestrutura dos cristais de gelo foram estabelecidas. Caracterizações físico-químicas e reológicas das amostras foram feitas antes e depois do congelamento/descongelamento. O congelamento foi realizado em banho ultratermostático a -20 ºC em cilindro de aço inoxidável com isolamento térmico no fundo, assegurando congelamento unidimensional. A fração de gelo nas amostras foi calculada usando modelos teóricos e durante o congelamento foi avaliada a concentração polarizada das amostras a cada 60 minutos. O descongelamento foi avaliado a 19 ºC pela relação tempo x aumento de área sendo estas obtidas por edição de fotografias e quantificadas em software analisador de imagens. As polpas apresentaram comportamento de fluido pseudoplástico e foi verificado um efeito sinergístico da sacarose e pectina em meio ácido observado pela variação da viscosidade. Os descongelamentos foram mais rápidos nas amostras mais concentradas de sacarose e pectina. Análises microestruturais mostraram que a adição de sacarose e pectina aumenta a velocidade da frente de congelamento nas amostras mais concentradas.