Conservação de água de coco verde por filtração com membrana

A água de coco verde no interior do fruto é estéril, porém, durante a sua extração e envase, podem ocorrer contaminações microbiológicas e alterações bioquímicas, com perda de qualidade do produto e redução do seu valor comercial. Este trabalho teve como objetivo estudar a conservação da água de coco verde através da microfiltração e da ultrafiltração. Para a microfiltração, foram utilizadas membranas com tamanho de poro de 0,1µm e, para a ultrafiltração, membranas com peso molecular de corte de 100, 50 e 20kDa. A eficiência do processo foi avaliada através do fluxo permeado e da caracterização microbiológica, físico-química, bioquímica e sensorial dos produtos obtidos. Não foi observada variação significativa nos parâmetros físico-químicos analisados. A água de coco filtrada apresentou maior luminosidade e menor turbidez. O teor de proteína na água de coco permeada, medida indireta da concentração de enzimas, foi proporcional à porosidade da membrana. A água de coco ultrafiltrada foi envasada em frascos de plástico e armazenada sob refrigeração por 28 dias, sendo avaliada semanalmente. Durante o período de armazenamento, as amostras avaliadas mantiveram-se com a coloração clara e adequadas ao consumo, atendendo aos padrões exigidos pela legislação. O produto ultrafiltrado obteve boa aceitabilidade sensorial, tendo sido aprovado por 94% dos consumidores.

Clarificação e concentração de suco de caju por processos com membranas

Os processos de separação por membranas têm sido estudados como alternativa aos processos térmicos de conservação de alimentos, por serem conduzidos em condições amenas de temperatura, permitindo, assim, a preservação de compostos termosensíveis como as vitaminas, por exemplo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a utilização da microfiltração e da osmose inversa para a obtenção de suco de caju clarificado e concentrado. O processamento consistiu de três etapas principais: o tratamento enzimático do suco integral; a microfiltração para obtenção do suco clarificado; e a concentração do suco clarificado por osmose inversa. Para o tratamento enzimático, utilizou-se um complexo pectinolítico durante 1 hora. A clarificação foi conduzida em uma unidade de microfiltração tubular e, em seguida, foi utilizado um sistema de osmose inversa, do tipo quadro e placas, para concentrar o suco clarificado. Os fluxos médios de permeado obtidos foram de 184,0 e 11,3L/hm² para a microfiltração e a osmose inversa, respectivamente. Os taninos, responsáveis pela adstringência do suco, foram retidos pela membrana de microfiltração e, por isso, não foram detectados nos sucos clarificado e concentrado. O suco clarificado contendo 12,1° Brix foi concentrado até 28,6° Brix. A vitamina C aumentou de 162mg/100g no suco clarificado para 372mg/100g, no concentrado.

Recuperação da solução de soda cáustica usada no tratamento do couro bovino na produção de gelatina

No tratamento de couro bovino para a produção de gelatina utiliza-se uma solução de soda cáustica com função de dissolver substâncias orgânicas indesejáveis, como proteínas e gorduras. Para evitar seu descarte como efluente, procurou-se viabilizar um processo de purificação da soda cáustica, evitando seu desperdício e ainda tornando-o adequado para reutilização no processo. A microfiltração, a ultrafiltração e a nanofiltração são técnicas potenciais para esta separação, dependendo do tipo e tamanho dos sólidos existentes. Experimentos de ultrafiltração foram realizados na unidade de micro/ultrafiltração Koch Membrane System Model Protosep modified IV, nas pressões transmembrana de 2,5; 3,5 e 4,5 kgf/cm² e temperaturas de 25 e 50 °C. Utilizaram-se membranas cerâmicas (material TiO2/alfa-Al2O3) tubulares com diâmetro médio de corte de 0,01, 0,05 e 0,10 µm. O trabalho foi dividido em duas etapas: na primeira selecionou-se a melhor pressão para cada membrana, e na segunda adotou-se a pressão de 3,5 kgf/cm², usou-se uma alimentação centrifugada e outra peneirada para então definir a membrana. As melhores condições operacionais foram determinadas em termos de fluxo de permeado e qualidade de produto. Com os resultados obtidos, observaram-se as melhores condições operacionais: pressão de 3,5 kgf/cm², temperatura de 25 °C e membrana com diâmetro médio de poros de 0,01 µm.

Tratamento anaeróbio de efluente de curtume de acabamento associado a membranas de micro e ultrafiltração

Esta pesquisa teve por objetivo avaliar aspectos fundamentais para o emprego de processo anaeróbio associado a membranas de micro e ultrafiltração no tratamento de efluentes de curtume oriundos do processo de acabamento. Para tanto, foi utilizada uma unidade piloto composta de um reator anaeróbio de mistura completa com um volume útil de 40 L, uma unidade de microfiltração para separação de biomassa e uma unidade de ultrafiltração para reter no sistema compostos macromoleculares (taninos). O material constituinte das membranas era cerâmica e o diâmetro médio de poro, especificado pelo fabricante, da microfiltração foi 0,2 mm e da ultrafiltração 0,005 mm. A biomassa no reator anaeróbio foi inoculada para que a concentração inicial fosse de 7.000 mg/L de SVT, sendo a origem desta um reator UASB tratando efluente de uma fábrica de gelatina. O trabalho foi desenvolvido em três etapas, sendo utilizadas diferentes pressões nas membranas, a saber: na primeira etapa as membranas foram operadas com um pressão de 800 kPa, na segunda com uma pressão de 600 kPa e na terceira etapa a pressão utilizada foi de 400 kPa. A remoção de cromo foi superior a 95% em todas as etapas, sendo que a maior remoção ocorreu no conjunto reator anaeróbio e microfiltração. Este comportamento deveu-se à fixação deste metal na biomassa e à conseqüente retenção desta na operação de microfiltração. A remoção média de matéria orgânica, avaliada através do parâmetro DQO, para as três etapas estudadas foi 68,13%, 58,32% e 60,17% e, em todo o sistema, de 81,93%, 76,20% e 69,15%. Ocorreu remoção total dos sólidos suspensos já que o diâmetro de poro da membrana de microfiltração era 55,55% inferior ao diâmetro de poro utilizado nas membranas para determinação de sólidos suspensos. Já para sólidos totais, onde inclui-se os dissolvidos, esta eficiência variou de 42% a 63%.

Modelo Estocástico para bloqueio de poros e redução de permeabilidade

Modeling transport of particulate suspensions in porous media is essential for understanding various processes of industrial and scientific interest. During these processes, particles are retained due to mechanisms like size exclusion (straining), adsorption, sedimentation and diffusion. In this thesis, a mathematical model is proposed and analytical solutions are obtained. The obtained analytic solutions for the proposed model, which takes pore and particle size distributions into account, were applied to predict the particle retention, pore blocking and permeability reduction during dead-end microfiltration in membranes. Various scenarios, considering different particle and pore size distributions were studied. The obtained results showed that pore blocking and permeability reduction are highly influenced by the initial pore and particle size distributions. This feature was observed even when different initial pore and particle size distributions with the same average pore size and injected particle size were considered. Finally, a mathematical model for predicting equivalent permeability in porous media during particle retention (and pore blocking) is proposed and the obtained solutions were applied to study permeability decline in different scenarios

Utilização de membranas no pós-tratamento de esgotos para reuso do permeado e aproveitamento do concentrado

The use of membrane filters in the post-treatment of sewage has been increasingly employed to obtain water quality, applicable to various forms of reuse. Despite the advantages presented using the permeate membranes, such as saving water and reducing water pollution, the concentrate generated in the process ends up being an inconvenience to the deployment of this technology due to lack of sustainable solutions for their management. Thus, the main objective of this research was to evaluate the use of membranes for microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis concentrated in agriculture, using it as liquid fertilizer. The permeated membranes were also assessed in order to identify activities in which they could be reused. Five configurations were established from four types of membranes, so that each configuration represents a different system. The tests were conducted in batch mode, with triplicate for each configuration. The results indicated that permeated the microfiltration and ultrafiltration can be used in urban areas, in non-potable uses. Have the nanofiltration permeate can be reused in the industry, replacement cooling towers, and other non -potable uses required in the manufacturing unit. The permeate obtained in reverse osmosis met the intended uses for nanofiltration as well as the standards required for boiler feed, adding alkalizing being required to raise the pH to the recommended value. Concentrates generated in nanofiltration and reverse osmosis can be availed as liquid fertilizer in agriculture, but they must be diluted in the irrigation water, in order to adjust the salt concentration allowed for the least tolerant crops patterns

Hydrolysis of whey lactose by immobilized β-Galactosidase

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Tangential microfiltration of orange juice in bench pilot

O objetivo deste trabalho foi introduzir a técnica de microfiltração tangencial (MFT) na produção de suco de laranja. O suco microfiltrado (SMFT) foi comparado química e sensorialmente com um suco pasteurizado (testemunha). Utilizou-se um piloto de MFT munido de quatro membranas (0,1, 0,2, 0,8 e 1,4mm) cerâmicas monotubulares dispostas em série, cada uma delas com superfície de 0,005m². Suco de laranja comercial flash pasteurizado foi usado como produto inicial. O trabalho experimental foi dividido em três fases: a) caracterização do piloto de MFT; b) otimização das condições operacionais; c) produção do SMFT. Na fase de otimização, a membrana de 0,8mm apresentou os melhores fluxos de permeado, seguidas pelas de 1,4, 0,1 e 0,2mm. Para garantir a esterilidade do permeado, a membrana de 0,1mm foi escolhida para a terceira fase do trabalho. Na produção do SMFT, o suco de laranja foi peneirado para separar uma parte de sua polpa, sendo em seguida microfiltrado. Depois, a polpa foi misturada ao retentato e a mistura pasteurizada. O SMFT foi obtido adicionando a mistura pasteurizada ao permeado. O SMFT apresentou teor de sólidos solúveis (°Brix), polpa, pH e acidez titulável semelhante ao suco inicial pasteurizado (testemunha); embora, tenha perdido maior quantidade (28%) de vitamina C. de acordo com os provadores do painel, o suco testemunha apresentou melhores características sensoriais em relação ao SMFT, por apresentar maior intensidade de odor e sabor frutoso.

Produção de antígeno e separação da proteína p28 por microfiltragem seriada para sorodiagnóstico da artrite encefalite caprina por ensaio imunoenzimático

Este estudo teve como objetivo produzir um antígeno (Ag) a partir de cultura de células de membrana sinovial caprina (MSC) infectadas com o vírus de artrite encefalite caprina (CAEV), pela técnica de microfiltração seriada, substituindo a ultracentrifugação em colchão de sacarose (UCCS) para utilização em ELISA indireto (ELISA-i). Amostras de 188 soros caprinos, que previamente foram testados pelo Western blot (WB) com Ag UCCS, foram submetidas à análise pelo ELISA-i com o novo antígeno produzido, que mostrou concordância de 92% em relação ao antígeno UCCS. A sensibilidade e a especificidade do ELISA em relação ao WB foram de 95,6% e 88,5%, respectivamente. A nova técnica, criada a partir de microfiltrações, mostrou-se efetiva e de baixo custo para o diagnóstico sorológico de anticorpos para CAEV em comparação ao antígeno ultracentrifugado, e constitui uma alternativa viável para produção de antígeno purificado de lentivírus de pequenos ruminantes.

Ultra e micro filtração para clarificação de suco de yacon (Polymnia sonchifolia) na obtenção de xarope rico em frutanos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Comparação entre técnicas de secagem para a obtenção de biomassa de rubrivivax gelatinosus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Crescimento de Rubrivivax gelatinosus em efluente industrial de abate e processamento de tilápias

Pós-graduação em Ciência Animal - FMVA

Tratamento de efluente de curtume por biofiltro aerado Submerso pré-tratado com microfiltro de membrana

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS

Secagem de biomassa bacteriana: rendimento, recuperação e produtividade

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Recuperação de biomassa bacteriana produzida no tratamento de efluente industrial

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)