Amidos crioulos: caracterização fundamental e influência de biopolímeros nas propriedades funcionais do amido

O trabalho apresentado nesta tese focou-se no estudo do amido, nomeadamente na avaliação das características físico-químicas, morfológicas, térmicas e reológicas do amido de seis variedades de milho crioulo, preservadas no estado de Santa Catarina (Brasil), com o intuito de contribuir para a valorização e preservação de variedades locais que são cultivadas em sistemas de produção orgânica, também conhecidas como variedades crioulas. Estas sementes são importantes quer para a preservação da biodiversidade quer para os pequenos produtores que as conservam e as produzem fazendo uso de uma agricultura sustentável e independente comercialmente. Para além da caracterização dos amidos crioulos foram também analisadas as alterações que ocorrem nos processos de gelatinização e retrogradação do amido quando realizados na presença de outros biopolímeros, nomeadamente a quitosana e galactomananas. No Capítulo I é apresentada uma breve revisão do conhecimento científico sobre o amido e sobre a quitosana e galactomananas, os outros biopolímeros utilizados. Igualmente é feita uma sucinta abordagem sobre as principais técnicas analíticas que foram utilizadas: reologia fundamental, calorimetria diferencial de varrimento, microscopia eletrónica de varrimento e espectroscopia de infravermelho médio. No capítulo II apresenta-se o isolamento dos amidos das seis variedades de milho crioulo e a sua caracterização junto com um amido comercial usado como modelo de comparação. Os amidos apresentaram genericamente características físicoquímicas semelhantes e o amido extraído das variedades crioulas MT e MPA 01 apresentaram menor temperatura de gelatinização e maior percentagem de retrogradação, respetivamente. Os efeitos da adição da quitosana e de três galactomananas (goma guar, goma de alfarroba e goma cassia) em sistemas mistos com o amido são analisados nos Capítulos III e IV respetivamente. A adição dos biopolímeros aos amidos resultou no aumento das temperaturas de gelatinização, na alteração da retrogradação do amido pelas galactomananas e na alteração das propriedades viscoeláticas dos géis formados. Os dados de infravermelho esclareceram que nos sistemas com quitosana, o amido formou complexos com o ácido acético usado para dissolver a quitosana e que esta por sua vez formou acetato de quitosana. O comportamento durante a gelatinização do amido comercial quando comparado com o amido do milho crioulo MPA na sua interação com as galactomananas é diferenciado.

Estudo de pelotização e briquetagem de finos de carvão mineral

O aumento da produção de carvão previsto para os próximos anos nas minas da CRM localizadas em Leão, Butiá, RS, originará uma considerável quantidade de finos beneficiados por ciclonagem autôgena. Estes finos caracterizam-se pelos seus altos teores de umidade e granulometria <1 mm o que onera e dificulta os processos de manuseio, estocagem e transporte. O presente estudo visa à análise comparativa dos processos de aglomeração, a briquetagem e a pelotização com o objetivo de obter um produto com melhores características de comercialização do que o atual. As principais variáveis estudadas na aglomeração por briquetagem foram: teor de umidade, tipo e concentração de agente ligante, relação massa/volume de carvão, tempo e pressão de moldagem. Os melhores resultados em termos de resistência à compressão, foram obtidos utilizando um resíduo de refinaria de petróleo - REVAC - como ligante numa concentração de 10% em peso, uma temperatura de cura de 120° C, um tempo de moldagem de 0,5 minutos e uma pressão de compactação entre 150 e 250 kgf/cm². A pelotização foi estudada utilizando um tambor e um disco de laboratório e as principais variáveis estudadas foram: umidade da alimentação, tipo e concentração de agente ligante, temperatura de cura e outras. Os melhores resultados foram obtidos utilizando como ligante MOGUL (amido de milho pré-gelatinizado em pó) numa concentração de 5% em peso, uma faixa de umidade ótima entre 30 e 40%, uma inclinação do disco entre 45 e 51° e uma temperatura de cura de 80 e 100°C. Os resultados obtidos para ambos os carvões (CE 5900 e CE 4700) são discutidos em termos dos diversos fenômenos que ocorrem na interface carvão-solução-ligante e algumas considerações econômicas são apresentadas.

Efeito do tempo de autoclavagem sobre a digestibilidade dos grãos de soja integral em suínos na fase de crescimento

Foram conduzidos dois ensaios de metabolismo com suínos em crescimento para avaliar o efeito do tratamento térmico sobre a digestibilidade de grão de soja integral. No ensaio 1 foram utilizados 18 animais distribuídos em 6 dietas, à base de amido de milho e grão de soja, em um arranjo fatorial 3*2, composto por três tratamentos de calor submetidos ao grão (cru, AUTOCLAVADO e AUTOCLAVADO o dobro tempo) e dois níveis de lisina (85 e 100% das exigências do NRC (1988)). No ensaio 2 foram utilizados 18 suínos distribuídos em 18 dietas, à base de amido de milho e grão de soja (autoclavado ou autoclavado o dobro tempo) em um arranjo fatorial 3x3x2, composto por três níveis de lisina (80, 100 e 120% NRC (1988)), três suplementações de aminoácidos (0, metionina e treonina) dois tempos de tratamento térmico (autoclavado e dobro do tempo). No ensaio 1 foi observado efeito do tratamento térmico (P< 0,004) e do nível de lisina (P= 0,009) sobre o ganho de peso e do tratamento térmico (P= 0,006) sobre o consumo de matéria seca. Não foram observados efeitos do tratamento térmico e do nível de lisina sobre os coeficientes de digestibilidade da matéria seca, da proteína e da energia das dietas. No ensaio 2 foi observado efeito do nível de lisina (P= 0,008) sobre a excreção fecal de proteína bruta e de energia bruta (P= 0,003) e do tratamento térmico sobre a excreção fecal da energia bruta (P= 0,04).

Dietas de proteína reduzida e de diferentes digestabilidades suplementadas com aminoácidos sintéticos para frangos de corte

O conceito de proteína ideal adquiriu grande importância, devido à necessidade de maximizar o uso dos aminoácidos para a deposição de proteína corporal. O objetivo deste trabalho foi avaliar a formulação de rações com teor reduzido de PB suplementadas com aminoácidos sintéticos e de diferentes digestibilidades. Foram realizados dois experimentos (exp) utilizando frangos de corte machos das linhagens Ross (exp I) e Cobb (exp 11),no período de 3 a 6 semanas. No exp I foram testadas rações à base de milho e farelo de soja com quatro níveis de PB (20,8; 19,7; 18,6 e 17,5%). No exp 11,além dos tratamentos com os mesmos níveis de PB do exp I e digestibilidade padrão (DP), compostos principalmente por milho e farelo de soja, também foram testados dois tratamentos com dietas contendo 20,8 e 17,5% de PB e alta digestibilidade (AD), à base de milho, farelo de soja, amido de milho e proteína isolada de soja. Nos dois experimentos o ganho de peso, a conversão alimentar e o rendimento de cortes nobres foram negativamente afetados pela redução da PB dietética (P<0,05). Entretanto, as respostas de digestibilidade da matéria seca e digestibilidade da matéria orgânica, a retenção relativa de PB e a energia metabolizável aparente corrigida para nitrogênio foram superiores nas aves alimentadas com as dietas de baixos níveis de PB (P<0,05), mas não suficientes para compensar as perdas no desempenho. Não houve efeito da dieta AD sobre as respostas avaliadas, talvez em função das características físicas dos ingredientes utilizados.

Criação de mercado de créditos de biocombustível avançado para geração de economia financeira e ambiental no comércio de etanol entre Brasil e Estados Unidos

O comércio de etanol entre Brasil e Estados Unidos é fortemente guiado por uma assimetria regulatória, que agrega valor ao etanol brasileiro ao gerar uma de-manda americana pelo produto derivado da cana de açúcar. A demanda advém dos mandatos de consumo de biocombustíveis estabelecidos no programa americano conhecido como Renewable Fuel Standard (RFS). A assimetria emerge pelo fato de RFS dar ao etanol brasileiro a classificação de Biocombustível Avançado, tornando-o para os Estados Unidos um produto mais nobre que o etanol derivado do amido de milho produzido domesticamente. Apesar dos processos produtivos tornarem os dois produtos diferenciados quanto ao teor de emissão de CO2 em seus ciclos de vida, o produto final é o mesmo: etanol anidro combustível. Portanto, quando a aquisição de etanol brasileiro pelos Estados Unidos é tal que torna o balanço do-méstico de oferta e demanda deficitário no Brasil, faz-se necessária a importação brasileira de etanol americano. Esse vai e vem do produto ocorre de forma simultâ-nea e, por isso, considera-se a existência de um fluxo redundante de etanol, geran-do custos logísticos, transacionais e emissões de CO2 que poderiam ser evitados. Dado que o objeto do interesse americano pelo produto brasileiro é o baixo índice de emissões de CO2 no ciclo de vida do etanol de cana de açúcar, o fluxo redun-dante de etanol pode ser substituído por transações de Créditos de Biocombustível Avançado, uma nova ideia que é desenvolvida ao longo deste trabalho. Para cada Crédito transacionado, os Estados Unidos contabilizarão em seu balanço a emissão de CO2 correspondente ao volume equivalente de etanol de cana de açúcar, trans-ferindo para o Brasil as emissões correspondentes ao mesmo volume de etanol de-rivado do amido de milho. A substituição do fluxo físico pela transação de contratos é a fonte de economia proposta no título deste trabalho.

Biocompósitos poliméricos obtidos a partir da fração lignocelulósica e amilácea do caroço de manga (mangifera indica), Tommy atkins

This employment has the function the utilization of mango seeds Tommy Atkins, like starch source to obtain biopolymers and fibers source and nanowhiskers cellulose also, that will be use like reinforcing fillers in micro and nanobiocomposites polymeric. The fibers in natura removed from tegument mango seed were characterized, as weel as the treated fibers and nanowhiskers of cellulose extracted from them. The starch extracted from seed s almond showed a good performance (32%) and a high purity. The chemicals analyzes, of crystallinity and morphological of the fibers in natura, treated fibers and nanowhiskers of cellulose confirmed the efficacy of the chemical treatement performed to remove amorphous constituents (hemicellulose and lignina). The thermoplastic starch (TPS) obtained from two sources, corn starch and starchy material mango, was produced in a twin screw extruder with compositon mass of 62,5% of starch, 9,4% of water and 28,1% of glycerol. The starch material mango was the main objective of this work for the production of biodegradable materials, and the starch corn was utilized during the production stage to evaluate the processability of the starch and use as parameter for comparison, according of being a conventional source for obtaining conventional comercial starch. The incorporation of fibers (6% in mass) and nanowhiskers cellulose (1% in mass) in matrix of TPS to obtain composite and nanocomposite, respectively, it was performed in single screw extruder. The biocomposites and bionanocomposites polymeric were obtained and the TPS from starchy material mango presented better results of thermal and mechanicals properties when compared to TPS corn starch. Concludes that the sediment generated of the agroindustrial processing mango used presents potencial to producing of biodegradables materials

Digestibilidade Aparente de Ingredientes pela Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus)

Avaliou-se a digestibilidade aparente do milho, amido de milho, milho extrusado, germe de milho, sorgo, farelo de trigo, farelo de arroz, glúten 21, glúten 60, farelo de soja, farelo de canola, farelo de algodão, farinha de peixe, farinha de carne, farinha de vísceras de aves, farinha de sangue e farinha de penas. Confeccionaram-se 18 rações, marcadas com 0,10% de óxido de crômio III, uma delas, basal purificada, e as demais, contendo os ingredientes. Os peixes, 100 juvenis com 100±10 g, foram alojados em cinco tanques-rede para facilitar o manejo de alimentação e a coleta de fezes e permaneceram, durante o dia, em cinco aquários (250 L) de alimentação, recebendo refeições à vontade das 8 às 17h30. Após, foram transferidos para cinco aquários (300 L) de coleta de fezes, onde permaneceram até a manhã do dia subseqüente. O coeficiente de digestibilidade aparente dos ingredientes foi calculado com base no teor de óxido crômio da ração e das fezes. Com base nos resultados, concluiu-se que, entre os ingredientes energéticos, o milho apresentou o melhor coeficiente de digestibilidade aparente, seguindo-se o milho extrusado, o farelo de trigo e o farelo de arroz; dos ingredientes protéicos - vegetal, o glúten 60 e o glúten 21, seguidos do farelo de canola, apresentou os melhores coeficientes e dos protéicos - animal, destacou-se a farinha de vísceras de aves, seguida da farinha de peixes, enquanto os piores coeficientes foram proporcionados pela farinha de penas e farinha de sangue.

Influência da heparina sódica na ocorrência de laminite eqüina induzida por sobrecarga de carboidratos

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

Secagem de misturas de polpa de frutas tropicais em leito de jorro

Drying of fruit pulps in spouted beds of inert particles has been indicated as a viable technique to produce fruit powders. Most of the processes employed to produce dried fruit pulps and juices, such as Foam Mat, encapsulation by co-crystallization and spray drying utilize adjuvant and additives (such as thickeners, coating materials, emulsifiers, acidulants, flavors and dyes), which is not always desirable. The fruit pulp composition exerts an important effect on the fruit powder production using a spouted bed. In the study by Medeiros (2001) it was concluded that lipids, starch and pectin contents play an important role on the process performance, enhancing the powder production; however, the drying of fruit pulps containing high content of reducing sugars (glucose and fructose) is practically unviable. This work has the objective of expanding the studies on drying of fruit pulps in spouted bed with aid of adjuvant (lipids, starch and pectin) aiming to enhance the dryer performance without jeopardizing the sensorial quality of the product. The optimum composition obtained by Medeiros (2001) was the basis for preparing the mixtures of pulps. The mixture formulations included pulps of mango (Mangifera indica), umbu (Spondias tuberosa) and red mombin (Spondia purpurea) with addition of cornstarch, pectin and lipids. Different products were used as lipids source: olive and Brazil nut oils, coconut milk, heavy milk, powder of palm fat and palm olein. First of all, experiments were conducted to define the best formulation of the fruit pulps mixture. This definition was based on the drying performance obtained for each mixture and on the sensorial characteristics of the dry powder. The mixture formulations were submitted to drying at fixed operating conditions of drying and atomizing air flow rate, load of inert particles, temperature and flow rate of the mixture. The best results were obtained with the compositions having powder of palm fat and palm olein in terms of the drying performance and sensorial analysis. Physical and physicochemical characteristics were determined for the dry powders obtained from the mixtures formulations. Solubility and reconstitution time as well as the properties of the product after reconstitution were also evaluated. According to these analyses, the powder from the mixtures formulations presented similar characteristics and compatible quality to those produced in other types of dryers. Considering that the palm olein is produced in Brazil and that it has been used in the food industry substituting the palm fat powder, further studies on drying performance were conducted with the composition that included the palm olein. A complete factorial design of experiments 23, with three repetitions at the central point was conducted to evaluate the effects of the air temperature, feeding flow rate and intermittence time on the responses related to the process performance (powder collection efficiency, material retained in the bed and angle of repose of the inert particles after the process) and to the product quality (mean moisture content, loss of vitamin C and solubility). Powder production was uniform for the majority of the experiments and the higher efficiency with lower retention in the bed (59.2% and 1.8g, respectively) were obtained for the air temperature of 80°C, mixture feed rate of 5ml/min in intervals of 10 min. The statistical analysis of the results showed that the process variables had individual or combined significant influences on the powder collection efficiency, material retention in the bed, powder moisture content and loss of vitamin C. At the experimental ranges of this work, the angle of repose and solubility were not influenced by the operating variables. From the results of the experimental design, statistical models were obtained for the powder moisture content and loss of vitamin C

Descrição de dieta purificada para indução de quadro de desnutrição protéica em ratos

No presente trabalho é descrita a composição de dieta hipoprotéica (6% de proteína) purificada para indução de quadro de desnutrição em roedores. A referida dieta foi padronizada em laboratório a partir de modificação da AIN-93 (documento do American Institute of Nutrition que estabelece os padrões nutricionais para roedores de laboratório), visando a obtenção de animais desnutridos para estudar as alterações metabólicas decorrentes da desnutrição protéica associada a situações como exercício físico, gestação e diabetes. A dieta em questão contém os seguintes componentes (g/ kg): amido de milho (480), caseína (71,5), dextrina de milho (159), sacarose (121), óleo de soja (70), microcelulose (50), mistura mineral AIN-93-G-MX (35), mistura de vitaminas AIN-93-G-VX, (10), L-cistina (1), cloridrato de colina (2,5). Ratos alimentados cronicamente com a dieta apresentaram sinais comumente presentes na desnutrição protéica humana e de animais de laboratório: redução do ganho de peso, hipoproteinemia, hipoalbuminemia, elevação dos ácidos graxos livres séricos e do glicogênio hepático.

Secagem de misturas de polpa de frutas tropicais em leito de jorro

Drying of fruit pulps in spouted beds of inert particles has been indicated as a viable technique to produce fruit powders. Most of the processes employed to produce dried fruit pulps and juices, such as Foam Mat, encapsulation by co-crystallization and spray drying utilize adjuvant and additives (such as thickeners, coating materials, emulsifiers, acidulants, flavors and dyes), which is not always desirable. The fruit pulp composition exerts an important effect on the fruit powder production using a spouted bed. In the study by Medeiros (2001) it was concluded that lipids, starch and pectin contents play an important role on the process performance, enhancing the powder production; however, the drying of fruit pulps containing high content of reducing sugars (glucose and fructose) is practically unviable. This work has the objective of expanding the studies on drying of fruit pulps in spouted bed with aid of adjuvant (lipids, starch and pectin) aiming to enhance the dryer performance without jeopardizing the sensorial quality of the product. The optimum composition obtained by Medeiros (2001) was the basis for preparing the mixtures of pulps. The mixture formulations included pulps of mango (Mangifera indica), umbu (Spondias tuberosa) and red mombin (Spondia purpurea) with addition of cornstarch, pectin and lipids. Different products were used as lipids source: olive and Brazil nut oils, coconut milk, heavy milk, powder of palm fat and palm olein. First of all, experiments were conducted to define the best formulation of the fruit pulps mixture. This definition was based on the drying performance obtained for each mixture and on the sensorial characteristics of the dry powder. The mixture formulations were submitted to drying at fixed operating conditions of drying and atomizing air flow rate, load of inert particles, temperature and flow rate of the mixture. The best results were obtained with the compositions having powder of palm fat and palm olein in terms of the drying performance and sensorial analysis. Physical and physicochemical characteristics were determined for the dry powders obtained from the mixtures formulations. Solubility and reconstitution time as well as the properties of the product after reconstitution were also evaluated. According to these analyses, the powder from the mixtures formulations presented similar characteristics and compatible quality to those produced in other types of dryers. Considering that the palm olein is produced in Brazil and that it has been used in the food industry substituting the palm fat powder, further studies on drying performance were conducted with the composition that included the palm olein. A complete factorial design of experiments 23, with three repetitions at the central point was conducted to evaluate the effects of the air temperature, feeding flow rate and intermittence time on the responses related to the process performance (powder collection efficiency, material retained in the bed and angle of repose of the inert particles after the process) and to the product quality (mean moisture content, loss of vitamin C and solubility). Powder production was uniform for the majority of the experiments and the higher efficiency with lower retention in the bed (59.2% and 1.8g, respectively) were obtained for the air temperature of 80°C, mixture feed rate of 5ml/min in intervals of 10 min. The statistical analysis of the results showed that the process variables had individual or combined significant influences on the powder collection efficiency, material retention in the bed, powder moisture content and loss of vitamin C. At the experimental ranges of this work, the angle of repose and solubility were not influenced by the operating variables. From the results of the experimental design, statistical models were obtained for the powder moisture content and loss of vitamin C

Production of thermostable glucoamylase by newly isolated Aspergillus flavus A 1.1 and Thermomyces lanuginosus A 13.37

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

Production and characterization of glucoamylase from fungus Aspergillus awamori expressed in yeast Saccharomyces cerevisiae using different carbon sources

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

Características físico-químicas e utilização em alimentos de amidos modificados por tratamento oxidativo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Effect of lactic acid and UV irradiation on the cassava and corn starches

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