Utilização da tecnologia de separação por membranas na reabilitação de sistemas de tratamento de água

Os sistemas de tratamento de água, existentes e de futuro, deverão ter em consideração diversos aspectos multidisciplinares, tais como o fenómeno de sobrepopulação, a escassez de água, a deterioração da qualidade das águas superficiais, o aumento das exigências legais e o aumento dos custos de energia. Neste sentido, os processos de separação por membranas (PSM), foram estudados para aferir acerca da sua aplicação na produção de água de elevada qualidade para consumo humano, independentemente das variações de qualidade na origem. Neste trabalho avaliou-se a qualidade da água da Albufeira de Monte Novo, concluindo-se que esta se encontra eutrofizada e com parâmetros indicadores da qualidade da água classificados com nível >A3. A linha de tratamento convencional, instalada na ETA de Monte Novo, foi avaliada perante um cenário de deterioração da qualidade da água bruta e de novos objectivos definidos para a qualidade final da água tratada. Sem a existência de uma nova etapa final de afinação, não é garantida a completa remoção de parâmetros microbiológicos (microrganismos potencialmente patogénicos, vírus, cianotoxinas) e de subprodutos da desinfecção. Foi proposta uma solução de reabilitação da linha de tratamento, que inclui um processo integrado de UF, complementado pela linha de tratamento existente, que actua como pré-tratamento. Esta solução foi analisada em termos de custos operacionais, comparativamente à solução actualmente instalada. Em comparação, o consumo energético anual da solução ETA-UF, tanto em época baixa, como em época alta, foi mais elevado, e o consumo de reagentes foi mais reduzido. Globalmente, a poupança obtida através das menores dosagens de reagentes, permitiu à solução ETA-UF diluir o efeito de um maior consumo energético, obtendo-se uma redução de 11% nos custos anuais operacionais e um custo de 0,08 €/m3 de água tratada. Tendo em conta o elevado investimento inicial na solução ETA-UF, o período de retorno foi de 6 anos, para um horizonte de projecto de 16 anos.

Desenvolvimento de uma plataforma de informação para orçamentação de produtos únicos: aplicação na industria de cablagens

O desenvolvimento da tecnologia informática e de melhor hardware, proporcionou ao mercado de aplicações informáticas, um grande crescimento nas últimas décadas. Paralelamente, o aprofundamento e investigação das disciplinas de engenharia industrial, de novas filosofias e tipologias de produção, proporcionam ao mercado de sistemas de informação, uma panóplia de soluções abrangentes a todos os sectores e departamentos das organizações. Apesar da grande oferta, nem sempre existe viabilidade financeira das organizações para adquirirem e/ ou implementarem uma solução eficaz que responda às suas necessidades específicas. A presente dissertação, incide na melhoria do sistema de orçamentação do produto numa indústria de produtos únicos, através de uma plataforma de informação que permita reduzir o tempo de elaboração, melhorando a estimação do tempo de produção. As exigências do mercado em causa, influenciadas pela concorrência de países com mão-de-obra mais barata, prazos de resposta a orçamentos muito curtos e pequenas margens de negociação e lucro, implicam a necessidade de que sejam minimizadas ao máximo as atividades sem valor acrescentado, como o caso da orçamentação. Foi elaborada uma análise à empresa, ao produto - cablagem, às operações e seus recursos em estudo de caso. Após o levantamento das operações de produção executadas na empresa, reuniram-se os tempos referentes aos tempos de elaboração de cada operação, tendo sido estes utilizados para melhorar a estimativa do tempo de produção. A plataforma de informação foi desenvolvida seguindo o processo produtivo de cablagens, princípios de orçamentação e algumas funcionalidades referentes a ferramentas de apoio à produção, tais como, Product Data Management, Computer Aided Design, Bill-of-Material e Visual Aid’s. Estruturada consoante as necessidades da empresa e respeitando a vasta gama de Matérias- Primas intervenientes na produção, a ferramenta desenvolvida proporcionou a redução do tempo de orçamentação e melhoria na estimativa dos tempos de produção. Esta ferramenta é no entanto transversal e com pequenas alterações, poderá ser implementada em qualquer outra indústria de produtos únicos.

Plano de gestão de matérias-primas e materiais de embalagem

À medida que o abastecimento alimentar da nação se torna global e mais complexo, decisões acerca de políticas, perspetivando a prevenção da contaminação e doenças, tornaram-se preponderantes na indústria alimentar. As empresas do sector constroem sistemas de rastreabilidade e monitorização não só para ir de encontro com normas ou requisitos legais, mas para aumentar a produtividade através da melhoria da gestão de dados. Se estes sistemas forem robustos o suficiente podem aumentar o controlo da segurança e qualidade alimentar, melhorar a gestão de fornecedores e a habilidade de comercializar produtos autenticados. As normas dos clientes são cada vez mais exigentes e requerem também uma avaliação de risco completa para todas as matérias-primas, incluindo embalagens. Considerando a norma BRC, nesta dissertação uma avaliação de risco foi executada para os grupos de matérias-primas e materiais de embalagem da empresa Europastry. Perigos biológicos, físicos e químicos, incluindo alergéneos, foram analisados para as matérias-primas. Materiais de embalagem foram avaliados principalmente pela sua frequência de compra e presença ou não de não-conformidades, certificados e outros requisitos legais. Na avaliação de fornecedores, a possibilidade de fraudes, rastreabilidade, certificação, frequência de compra e não conformidades foram também analisadas. Os resultados permitiram concluir que os grupos “Especiarias e Condimentos” e “Charcutaria” apresentam um risco médio para a segurança alimentar, enquanto o grupo “Carnes” apresenta um risco baixo. Os restantes grupos não apresentam qualquer risco. Procedimentos foram desenvolvidos para a aceitação dos materiais baseados na avaliação de risco. Aqui, características organoléticas, biológicas e químicas, origem, temperatura de armazenamento e validade foram avaliadas tendo sido estabelecido limites de aceitação para os diferentes critérios. Usando ferramentas informáticas, procedimentos de monitorização e de aprovação de fornecedores, capazes de assegurar um sistema de rastreabilidade eficaz e a gestão efetiva dos riscos para a qualidade e segurança dos materiais, foram desenvolvidos com sucesso.

Produção de pão com recurso a pré-fermentos Desenvolvimento de produtos numa unidade de panificação

A tendência atual da produção de pães em larga escala é de facilitar o processo em termos de mecanização, uso de melhorantes de farinha e produtos do tipo mix (farinhas combinadas com outros ingredientes e aditivos a que basta adicionar água). Muito embora a produção com estas características possa minimizar custos, proporcionar maior produtividade e aumentar o tempo de validade dos pães, resulta numa variedade reduzida de produtos, em geral pães sem qualquer diferencial e personalidade. A utilização de massas pré-fermentadas (iscos) na elaboração de pães é uma prática ancestral que contribui para um maior desenvolvimento de sabor e uma crosta mais estaladiça. Porém o seu uso é bastante restrito, verificando-se particularmente no âmbito da produção artesanal de pães de qualidade superior, conferindo-lhes uma maior complexidade e profundidade de sabor. O trabalho descrito nesta dissertação teve como objetivo a aquisição de conhecimentos sobre o processo de produção de pão com recurso a iscos. Para tal foi realizado um estágio numa unidade produtora de pão de alta qualidade (Tartine- Padaria & Restaurante), que produz uma vasta gama de pães para uma loja própria, assim como para vários restaurantes e hotéis. Durante o estágio houve oportunidade de contatar com todas as fases do processo de produção de pão e uma grande variedade de ingredientes e técnicas. Uma segunda fase do estágio teve como objetivo a aplicação do conhecimento adquirido para o desenvolvimento de novos produtos. Foram desenvolvidos em contexto laboral três novos pães - pão integral de forma, pão de mistura com isco de centeio, e pão brasileiro - com o objetivo de atender a necessidades específicas de clientes e oferecer aos mesmos produtos com características inovadoras. A aceitação dos produtos desenvolvidos foi ainda avaliada através de testes de análise sensorial realizados com o recurso a um painel de provadores não treinados.

Alergénios alimentares: um estudo sinóptico

A prevalência das alergias alimentares tem aumentado nas últimas décadas, constituindo um problema à escala mundial, o que tem incentivado o desenvolvimento dos estudos no âmbito da anafilaxia alimentar. Denominam-se por reacções adversas aos alimentos aquelas que envolvem mecanismos imunológicos, mediados pela imunoglobulina E (IgE), por outras células ou por ambas, cujas manifestações clínicas podem variar de urticária leve a reacções sistémicas com morte por anafilaxia. Os alimentos alérgicos mais comuns são: leite, soja, ovo, trigo e amendoim, sendo a alergia ao leite de vaca a mais comum nas crianças e a do amendoim a mais persistente. Um diagnóstico correcto é indispensável, não só para direccionar o tratamento, através da restrição do alimento alérgico, como também para evitar a privação desnecessária do mesmo, que, se prolongada, pode afectar negativamente o estado nutricional do paciente. Têm sido desenvolvidos métodos de detecção e quantificação de alergénios, nesse garante de um diagnóstico clínico correcto, baseados essencialmente na tecnologia do ácido desoxirribonucleico e das proteínas. Os compostos proteicos podem ter uma origem animal ou vegetal, sendo agrupados e classificados em famílias, de acordo com um conjunto de propriedades bioquímicas e moleculares. A avaliação do respectivo potencial alergénico tem sido direccionada através dos estudos da sua digestibilidade, sobretudo com modelos que usam a pepsina. Neste enquadramento, a metodologia da Análise de Risco de um dado alergénio alimentar para a Saúde Pública torna-se relevante, por resumir os critérios a ter em conta nas tomadas de decisão por parte da Gestão de Risco. Neste estudo efectua-se uma abordagem teórica sobre as alergias e alergénios alimentares, onde se perspectiva uma visão global sobre os respectivos mecanismos de reacção, alergias mais comuns e alimentos associados, análise de risco, classificação bioquímica, técnicas de detecção/quantificação de alergénios alimentares e o potencial alergénico das proteínas.

Estudo dos efeitos do abuso de produtos de branqueamento no esmalte dentário

A estética dentária tem recebido bastante enfoque nos últimos anos, particularmente devido à importância a que a população atribui à aparência estética do sorriso. É, assim, desejado um sorriso o mais branco possível e que de preferência seja fácil de obter, eficaz, rápido, económico e que seja o menos invasivo possível. Com vista a satisfazer esta necessidade, surgiu no mercado uma grande diversidade de produtos Over the Counter (OTC). Os produtos OTC podem ser facilmente adquiridos por qualquer pessoa a um baixo custo. Contudo, a maioria destes produtos têm concentrações do agente ativo bastante superiores aos níveis considerados seguros pela Comissão Europeia (CE). Muitos autores têm demostrado preocupação em relação à segurança e consequentes efeitos no esmalte dentário devido ao possível uso abusivo destes produtos. Mais precisamente, a obsessão por dentes brancos pode constituir uma patologia, na qual os produtos de branqueamento dentário são constantemente aplicados pelo paciente, sem qualquer supervisão médica. Nos casos mais graves pode causar lesões na cavidade oral, induzindo efeitos adversos severos tais como sensibilidade dentária, redução da microdureza e aumento da rugosidade do dente. O objetivo deste estudo in vitro é avaliar se o grau de mineralização e o teor elementar do esmalte dentário são alterados aquando o branqueamento dentário com dois produtos de branqueamento OTC diferentes, excedendo as recomendações indicadas pelos fabricantes. De forma a realizar este estudo, foram usados dezassete dentes. Foram realizados dois protocolos: no primeiro protocolo foram aplicados dois produtos diferentes (Teeth Whitening Home Kit e White! – Bingo-UK) por um período de 39 dias. Para cada produto foram selecionadas seis espécimes aleatoriamente, tendo as condições experimentais sido idênticas. No segundo protocolo, cinco espécimes foram tratadas com o produto (WHITE! -Bingo-UK) por um período de 5 dias. Ambos produtos foram adquiridos em sites online. Entre cada aplicação todos os espécimes foram conservados em saliva humana. O conteúdo elementar de cada espécime, antes e após o branqueamento foi obtido com recurso à espetroscopia por fluorescência de raios X dispersiva em energia (EDXRF) e a banda do fosfato (PO43-) foi avaliada com espetroscopia Raman. Em relação ao primeiro protocolo, 7 dias após o branqueamento a desmineralização estudada foi significativa (p <0,01), sendo que após os 39 dias de tratamento o aumento do grau de desmineralização (GD) parece ser permanente. As amostras no segundo protocolo demostraram resultados semelhantes relativamente ao GD, mas em diferentes momentos.

Influência da adição de óxido de grafeno em produtos de acabamento de cal para revestimento de paredes

O avanço tecnológico abre novas possibilidades onde anteriormente pareciam haver limitações. Todos os anos novas descobertas permitem ir um pouco mais além do ponto onde a ciência se encontrava limitada e, nesse sentido, o advento dos nanomateriais veio criar uma série de possibilidades extensíveis a vários ramos da ciência. Desde a primeira vez que se sintetizou grafeno em laboratório, nanomaterial sob o qual se foca esta dissertação, que a sua aplicabilidade nos mais variados ramos de pesquisa tem vindo a ser estudada. A engenharia civil conseguiu tirar partido deste novo tipo de material, em grande parte beneficiando das melhorias que este introduz quando usado como aditivo em produtos cimentícios. Por vários motivos, a necessidade de construção nova reduziu mas por sua vez cresceu a necessidade de intervenções de conservação e reabilitação das construções. No âmbito desta dissertação avalia-se de que forma o óxido de grafeno pode influenciar aspetos relacionados com o desempenho funcional de produtos de acabamento para revestimento de paredes à base de cal aérea, mais vocacionados para edifícios antigos. Utilizaram-se placas de gesso cartonado como suporte dos produtos de acabamento de revestimento de paredes a avaliar, no caso da caiação e estanhado de cal aérea em pasta. Foram utilizados diferentes teores de óxido de grafeno em cada produto aplicado, de modo a permitir observar a correlação de resultados e a sua evolução, em função do teor de aditivo. Foi possível concluir que, de uma forma muito geral, algumas das características funcionais dos acabamentos foram melhoradas, sendo também possível afirmar que essa melhoria foi consistente com o aumento das percentagens do teor de aditivo. São exemplos a coesão e dureza superficiais e, também, a redução da absorção de água. Outros casos houve em que a adição do óxido de grafeno não se fez notar de nenhuma forma em particular, tal como na fissuração observada nos provetes, bem como no caso da resistência à erosão.

Efeito do coberto vegetal no reforço e na proteção de taludes

A vegetação afeta o comportamento dos taludes sob a ação dos agentes da geodinâmica externa. Neste pressuposto, analisam-se no presente trabalho os seus efeitos no reforço e na proteção de taludes, com destaque para o papel das raízes para atingir esses objetivos. Numa segunda fase e tendo em conta a necessidade do uso da vegetação para reconstruir habitats, valorizar paisagisticamente o território e aumentar a segurança dos espaços, é abordado o assunto da Engenharia Natural. Trata-se de um acervo de técnicas que utilizam as plantas vivas como elementos principais do processo construtivo. São referidas as principais problemáticas desta ferramenta, as metodologias empregues e o modo como são aplicadas na proteção, estabilização e contenção dos taludes. Para que a aplicação de tais técnicas seja viável, é importante selecionar para cada situação geoambiental e climática o tipo mais apropriado de espécies vegetais. Por isso, numa terceira fase, enumeram-se as espécies consideradas mais adequadas em Portugal para esta finalidade e são dados a conhecer alguns casos de aplicação no referido país de técnicas de Engenharia Natural em taludes.

A problemática da quebra de garrafas de vidro no processo de engarrafamento da JMF

A indústria alimentar tem como dever básico assegurar a qualidade dos seus produtos e garantir a segurança alimentar. Para uma eficácia no processo produtivo é necessário que o mesmo seja controlado e otimizado, sendo fundamental identificar problemas, avaliar a sua origem e encontrar soluções adequadas para a sua resolução. A José Maria da Fonseca é uma das empresas mais antigas no ramo vitivinícola, a sua missão é produzir e comercializar vinhos de qualidade reconhecida. Direcionada para a qualidade dos seus produtos, a empresa tem a consciencialização que é fundamental investir na identificação contínua de problemas do processo produtivo, que possam conduzir a oportunidades de melhoria. O objetivo deste trabalho consistiu na identificação das causas da quebra de vidro na zona de engarrafamento, identificação da causa raiz, e o impacto que as partículas de vidro resultantes dessa quebra, principalmente de uma quebra com explosão possam ter sobre a segurança do produto para o consumidor. Na linha de engarrafamento, podem ocorrer quebras de garrafas no despaletizador, na máquina de lavar, na máquina de encher e na máquina de rolhar ou capsular roscas (Pilfer-Proof). As quebras de garrafas no despaletizador não são consideradas uma vez que as garrafas ainda passam por um processo de lavagem, que tem como objetivo a eliminação de objetos estranhos existentes no interior da garrafa, sendo também feita a validação deste equipamento. Após a máquina de rolhar ou capsular Pilfer-Proof, o produto encontra-se selado e livre de contaminações físicas, pelo que todo o processo produtivo deve ser controlado, com as devidas medidas de monitorização e ações corretivas de forma a evitar a sua contaminação. Neste enquadramento efetuou-se o estudo nas linhas de produção 1, 2 e 3, pois estas apresentam quebras de garrafas com explosão de vidro, que é a principal causa da contaminação do produto e dos equipamentos. Deste estudo conclui-se e explica-se as várias causas que levam à quebra de garrafa na linha de produção e identifica-se a causa raiz do problema. Devido a não se conseguir evitar o problema na causa raiz, as ações de melhoria propostas vão atuar nas ações corretivas efetuadas na máquina de encher, de forma a evitar a contaminação do produto e a garantir a segurança do consumidor.

Avaliação do impacte dos procedimentos de confecção e regeneração na qualidade de produtos cárneos pré-cozinhados congelados

Pretendeu-se com este trabalho fornecer mais informação sobre o efeito que os procedimentos de confecção e de regeneração têm nas características físico químicas e sensoriais de nuggets de frango e panados de peru pré-cozinhados e congelados. Assim, estudaram-se as propriedades físico-químicas e sensoriais de nuggets de frango e panados de peru após regeneração em forno, por fritura e em micro-ondas, em diferentes condições de tempo e de temperatura. Avaliou-se ainda o efeito do arrefecimento entre a fritura e a congelação e da aplicação de coberturas alternativas nas características físico-químicas e sensoriais de nuggets de frango. Comparando o processo de regeneração em forno com o de fritura, ambos nas condições aconselhadas na embalagem, pode concluir-se que da regeneração por fritura resultam produtos com um teor de gordura muito superior quer ao nível da crosta, quer ao nível da massa, um teor em humidade mais reduzido e uma cor muito mais escura. Já no que diz respeito à regeneração em micro-ondas os produtos resultantes apresentam-se húmidos e com ausência de crocância. Das várias condições de regeneração em forno ensaiadas as que mostraram melhores intenções de compra por parte dos provadores foram a regeneração a 220ºC durante 10 minutos, no caso dos nuggets, e 8 minutos a 180 ºC, no caso dos panados de peru. Uma vez que estas não são as condições de regeneração aconselhadas na embalagem (10 minutos a 200 ºC), os resultados obtidos apontam no sentido de poder ser vantajoso trocar a informação da embalagem. Testaram-se cinco novas formulações para a cobertura dos nuggets, com a finalidade de obter produtos com melhor aceitação pelo consumidor. Das formulações testadas, as com gelatina foram aquelas que pareceram mais promissoras tendo em conta a intenção de compra do produto por parte dos provadores. Contudo, o padrão ainda conseguiu ser a amostra com mais intenções de compra positivas pelo que a implementação das novas formulações não parece traduzir uma melhoria significativa no produto. Finalmente, os resultados obtidos apontam no sentido da existência de um tempo de arrefecimento antes da congelação poder ser vantajoso do ponto de vista da crocância, sabor, humidade e, consequentemente, intenção de compra do produto

Conversão química de madeiras da amazônia - Carvão e briquetes de carvão vegetal

Nesta pesquisa é relatada a qualidade do carvão fabricado com madeiras do Distrito Agropecuário da Suframa, e do briquete manufaturado tendo como adesivo a tapioca. Mostra-se, as dificuldades para a conversão mecânica das madeiras de terra firme da proximidade de Manaus, assim como, a impossibilidade da conversão química para a produção de celulose e furfural. Postula-se ser o carvoejamento a transformação mais compatível com as características dessas madeiras. Menciona-se o processo de fabricação do carvão vegetal. Caracteriza-se a sua qualidade considerando os parâmetros: carbono fixo, cinzas, materiais voláteis, poder calorífico, umidade, densidade aparente, densidade verdadeira, friabilidade e porosidade. Descreve-se o processo de fabricação do briquete, fazendo-se considerações sobre as características do adesivo. Compara-se a qualidade do carvão versus a qualidade do briquete. Discute-se as informações existentes na literatura sobre o uso do briquete para gasogênio automotivo. Infere-se várias conclusões entre as quais que o carvão vegetal e o briquete seriam produtos florestais alternativos para regiões detentoras de florestas e de condições ecológicas propícias ao desenvolvimento da cultura da mandioca, como a Amazônia brasileira.

Bolachas de maçã biofortificadas em cálcio: formulação e análise nutricional

A epiderme da maçã biofortificada, rica em compostos antioxidantes, fibra dietética e cálcio proveniente do processo de biofortificação, é um subproduto da indústria de polpas e néctares com um elevado valor tecnológico e nutricional e com potencial para ser usado de um modo sustentável no desenvolvimento de novos produtos. Este subproduto foi utilizado para a produção de uma farinha e posterior utilização como ingrediente substituinte da farinha de trigo em preparados para elaboração de bolachas de maçã biofortificadas em cálcio. As análises físico-químicas e sensoriais realizadas demostraram que um preparado de bolachas contendo 25% de farinha de maçã apresenta um teor de fibra dietética de 4 g /100 g de produto, enquanto no preparado controlo, não contendo este novo ingrediente, não foi detetada a presença de fibra dietética. O teor de compostos fenólicos é também superior em quase 80% nos preparados contendo farinha de maçã (110 mg EAG/100 g de produto) comparativamente com o teor determinado no preparado controlo (24 mg EAG/100 g de produto). Comprovou-se ainda que os preparados de bolacha contendo farinha de maçã biofortificada em cálcio têm um teor deste mineral superior, em cerca de 15% a 25%, aos preparados contendo farinha de maçã não biofortificada e ao controlo. A análise sensorial realizada indicou que, para além das mais-valias nutricionais, a presença da farinha de maçã representa também uma melhoria substancial das características organolépticas do produto. Conclui-se que a substituição parcial da farinha de trigo e milho, normalmente utilizada neste tipo de produtos alimentares, pela farinha de maçã biofortificada em cálcio representa uma adição de valor quer nutricional, com efeitos benéficos para a saúde, quer sensorial ao preparado de bolachas dando origem a um novo produto alimentar.

Produtos têxteis inteligentes incorporando filamentos compósitos com nanotubos de carbono

Programa Doutoral em Engenharia Têxtil.

Implementação de um novo processo produtivo adequado à introdução faseada de múltiplos produtos

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia e Gestão Industrial

Conceção técnica e avaliação económica de um veículo solar para venda de produtos refrigerados

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica