Large scale solar power plant flat roof and carport installation in Finland

This work focuses on the 159.5 kW solar photovoltaic power plant project installed at the Lappeenranta University of Technology in 2013 as an example of what a solar plant project could be in Finland. The project consists of a two row carport and a flat roof installation on the roof of the university laboratories. The purpose of this project is not only its obvious energy savings potential but also to serve as research and teaching laboratory tool. By 2013, there were not many large scale solar power plants in Finland. For this reason, the installation and data experience from the solar power plant at LUT has brought valuable information for similar projects in northern countries. This work includes a first part for the design and acquisition of the project to continue explaining about the components and their installation. At the end, energy produced by this solar power plant is studied and calculated to find out some relevant economical results. For this, the radiation arriving to southern Finland, the losses of the system in cold weather and the impact of snow among other aspects are taken into account.

Concentração de suco de laranja (Citrus sinensis) por osmose inversa

A concentração de suco de laranja por osmose inversa combinada com ultrafiltração foi estudada em escala semi-piloto, visando avaliar a utilização dessa tecnologia para substituição parcial da evaporação. Foram utilizados no processamento 100 litros de suco de laranja, com teor de polpa de 1,5%, cedidos pela CTM Citrus. Na primeira etapa, todo o suco passou pela etapa de ultrafiltração, para separação da polpa, enzimas pectinolíticas e microrganismos, que foram retidos. Foi utilizada uma membrana da Romicom (HF-43) de polissulfona em um sistema de configuração tubular, com peso molecular de corte de 50.000 daltons, à pressão de 1,2 bar. Obteve-se um fator de concentração de 27,6. O retentado da ultrafiltração foi pasteurizado à temperatura de 90°C, em trocador de calor de superfície raspada desenvolvido para este projeto. O processo de osmose inversa foi conduzido no equipamento Lab-unit M-20 da DDS, utilizando membranas da DDS (HR 95 PP) de filme composto em um sistema de configuração quadro e placas. Foram realizados três tratamentos com pressões de 20, 40 e 60 bar e para cada experimento, foram feitas três repetições. O retentado pasteurizado da ultrafiltração foi adicionado ao retentado da osmose inversa e caracterizado química, física e sensorialmente. Na osmose inversa foram obtidos fatores de concentração de 2,7, 3,5 e 3,6 e teores de sólidos solúveis de 18, 23 e 30 °Brix, para os tratamentos de 20, 40 e 60 bar, respectivamente. Os respectivos permeados apresentaram teores de sólidos solúveis de 3,3, 1,3 e 0,3°Brix e acidez de 262,50, 91,50 e 34,25 mg de ácido cítrico/100 ml. Os sucos obtidos pelos três tratamentos apresentaram valores de "defect score" e "color score" superiores aos do suco original, enquanto que para o "flavor score", os sucos obtidos às pressões de 40 e 60 bar, apresentaram valores próximos ao ideal. Os valores de "ratio", pH e formol foram semelhantes entre os tratamentos. O teor de óleo foi maior no tratamento realizado à menor pressão enquanto que o teor de vitamina C foi maior no de maior pressão. Tanto o suco concentrado quanto o diluído, nos três tratamentos, foram caracterizados como fluidos Newtonianos, apresentando valores de viscosidade maiores quando obtidos a maiores pressões.

CONCENTRAÇÃO DE b -GLUCANAS NAS DIFERENTES ETAPAS DO PROCESSAMENTO DA AVEIA (Avena sativa L.)

As b-glucanas são fibras solúveis presentes em grande quantidade na aveia e têm importante ação na redução do colesterol sangüíneo em indivíduos com hipercolesterolemia, entre outras propriedades. Pouco se conhece em relação a este polímero em produtos brasileiros. Além disso, para ser consumida, a aveia passa por várias etapas de processamento, que poderiam alterar seu conteúdo de b-glucanas. Este trabalho avaliou a concentração de b-glucanas no cultivar de aveia IAC 7 e seus produtos, para verificar se existe alteração no teor desta fibra no decorrer do processamento. O farelo apresentou o maior teor de b-glucanas (9,51± 2,08%), diferindo estatisticamente dos demais produtos (P<0.05). A farinha apresentou os menores teores, com média de 3,74± 0,90%. Não houve diferença estatística entre o conteúdo de b-glucanas dos demais produtos avaliados (aveia descascada, tostada, cortada, flocos inteiros, flocos e flocos finos), indicando que o processamento não tem influência no teor desta fibra no produto final..

Concentração de ácido eicosapentaenóico (EPA) e ácido docosahexaenóico (DHA) em peixes marinhos da costa brasileira

Análises experimentais foram realizadas objetivando a composição quantitativa dos ácidos graxos Eicosapentaenóico (EPA) e Docosahexaenóico (DHA), em diferentes partes do corpo de espécies de peixes marinhos da costa brasileira (atum, bonito, olho de boi, cavalinha, sardinha e serra). Os teores de EPA e DHA foram analisados em duas partes distintas: olho (órbita ocular e material gorduroso da cavidade ocular) e filés, sendo significativas as diferenças entre as mesmas. Os teores de DHA para uma determinada espécie foram sempre superiores no olho em relação ao filé, sendo o mesmo observado para o EPA em quatro das espécies (olho de boi, cavalinha, sardinha e serra). Comparando-se a mesma espécie e partes do corpo dos peixes, observou-se que os teores de DHA foram superiores aos teores de EPA, exceto para a sardinha. A somatória dos níveis de EPA e DHA em filés foram maiores para as espécies sardinha e bonito, mostrando serem uma boa fonte alimentar destes ácidos, especialmente a sardinha por ser uma fonte com preço acessível no Brasil.

Avaliação da concentração de pectinase no processo de hidrólise-sacarificação do farelo de mandioca para obtenção de etanol

Neste trabalho objetivou-se avaliar a concentração de pectinase (Pectinex Ultra SP-L) no processo de hidrólise-sacarificação do farelo de mandioca para produção de etanol. Foram avaliadas quatro concentrações da enzima pectinase com enzima complemetar as amilases e o tratamento com apenas as amilases. Realizou-se a caracterização do hidrolisado e resíduo fibroso resultantes do processo, e os resultados obtidos demonstraram que a concentração mínima de pectinase para um bom rendimento do processo foi 8Kg enzima/t fibras, com. 89,4% do amido hidrolisado. Quanto ao resíduo fibroso, este apresenta potencialidade de aproveitamento com base para produtos dietéticos ricos em fibras.

Modification of a quantum efficiency measurement system for multi-junction solar cells

In this thesis the basic structure and operational principals of single- and multi-junction solar cells are considered and discussed. Main properties and characteristics of solar cells are briefly described. Modified equipment for measuring the quantum efficiency for multi-junction solar cell is presented. Results of experimental research single- and multi-junction solar cells are described.

Efeito do fator de concentração do retentado o rendimento de queijo minas frescal de baixo teor de gordura fabricado por ultrafiltração

Este trabalho teve por objetivo avaliar o rendimento e a recuperação de gordura e proteína de queijos Minas Frescal com baixo teor de gordura fabricados a partir de leite concentrado por ultrafiltração a fatores de concentração (FC) 2:1, 3:1 e 4:1. Os ensaios foram realizados em duplicata. Para cada repetição, foi determinada a composição físico-química do leite, permeado, retentados, soros e queijos. Estatisticamente, não houve diferença significativa (p>0,05) entre a composição dos diferentes queijos. Entretanto, foi observado que os teores de gordura e proteína tenderam a aumentar com o aumento do fator de concentração. Os valores de recuperação de gordura (85,70; 88,47 e 92,81%) e proteína (76,84; 85,20 e 89,27%), assim como o rendimento ajustado (11,39; 12,03 e 12,66 kg queijo/100kg leite), apresentaram tendência de aumento com o aumento do FC, mas as diferenças não foram estatisticamente significativas (p>0,05).

Efeito do fator de concentração do retentado na composição e proteólise de queijo minas frescal de baixo teor de gordura fabricado por ultrafiltração

O efeito da concentração do leite por ultrafiltração na composição e proteólise do queijo Minas Frescal de baixo teor de gordura durante o armazenamento refrigerado foi determinado. Três bateladas de queijo foram processadas em um dia, usando leite ultrafiltrado a três diferentes fatores de concentração (FC): 2:1, 3:1 e 4:1. A fabricação dos queijos foi realizada em duplicata. A evolução da proteólise foi acompanhada através da determinação do pH, acidez titulável e índices de proteólise nos dias 2, 10, 20 e 30 após a fabricação. Os fatores de concentração testados não afetaram significativamente a composição e a proteólise do queijo. Para todos os queijos, o pH diminuiu com o tempo, enquanto a acidez e os índices de extensão e profundidade de proteólise aumentaram. Portanto, a inclusão de proteínas do soro pela ultrafiltração não inibiu a ação proteolítica do coagulante. Para a faixa de FC estudada, os efeitos negativos associados ao aumento do teor de umidade dos queijos (maior intensidade de glicólise e proteólise e maior suscetibilidade a microrganismos contaminantes) predominaram sobre as potenciais vantagens tecnológicas do uso da técnica de ultrafiltração. Em função disso, observou-se uma tendência de diminuição da vida útil desses queijos, em relação aos queijos fabricados pelo método tradicional.

Análise dos compostos voláteis da aguardente de cana por concentração dinâmica do "headspace" e cromatografia gasosa-espectrometria de massas

Os compostos voláteis da aguardente de cana foram extraídos por meio da concentração dinâmica do "headspace" em armadilhas contendo Tenax-TA e analisados por cromatografia gasosa-espectrometria de massas. Cerca de 100 compostos voláteis, com número de carbonos que variavam de 5 a 18, foram detectados. Destes, 22 foram selecionados, sendo 18 ésteres, com base nas suas quantidades no extrato ou nas suas características sensoriais obtidas na literatura. Os compostos presentes em maiores quantidades foram o 3-metil-1-butanol (álcool isoamílico), 1,1-dietoxi-etano (acetaldeído dietil acetal) e os ésteres acetato de 3-metilbutila, hexanoato de etila, octanoato de etila, decanoato de etila e dodecanoato de etila. Dentre os compostos identificados em menor quantidade, destacou-se, devido a sua natureza química, o composto sulfurado 4,5-de-hidro-2-metil-3(2H)-tiofenona. Esta é a primeira vez que este e outros compostos voláteis são reportados em aguardente de cana. Conclui-se que a metodologia empregada neste trabalho permitiu a identificação de compostos voláteis da fração C5-C18, que potencialmente contribuem para o aroma da aguardente de cana.

Determinação da concentração de beta-glucano em cogumelo Agaricus blazei Murill por método enzimático

Cogumelos comestíveis contêm importantes propriedades funcionais. Em particular, beta-glucanos, homo- e hetero-glucanos com ligações glicosídicas beta(1->3), beta(1->4) e beta(1->6), supostamente responsáveis por algumas propriedades benéficas à saúde humana, como atividade imunomodulatória, antioxidante, antiinflamatória e anticancerígena. Neste trabalho, a quantidade de beta-glucano presente em cogumelo Agaricus blazei Murill, coletados de três diferentes locais, foi analisada utilizando-se método enzimático. As amostras (em base seca) foram tratadas com alfa-amilase, protease bacteriana e com glicoamilase fúngica. beta-glucano foi quantificado após hidrólise ácida e determinação da glicose liberada. Foi verificado que amostras de A. blazei Murill cultivadas em estufas apresentaram menor concentração de b-glucano (8,4±0,9 e 7,6±2,8g/100g) quando comparado com amostras cultivadas em campo aberto (10,1±2,1g/100g). Observou-se ainda que, mesmo sendo cultivado em condições semelhantes, porém em locais diferentes, as amostras apresentaram diferenças significativas (7,6±2,8 e 8,4±0,9g/100g).

Influência da concentração e da proporção fruto: xarope na desidratação osmótica de bananas processadas

Considerando-se as limitações tecnológicas dos processos tradicionais para produção de banana passa com uma qualidade padrão, a desidratação osmótica surge como uma opção à padronização deste processo. Neste trabalho visou-se determinar parâmetros do processo de desidratação osmótica da banana e avaliar a influência da concentração da solução osmótica nas características físico-químicas do fruto e construir as curvas de secagem da banana pré-tratada através de desidratação osmótica com e sem vácuo. Concluiu-se que é possível obter banana desidratada como produto de umidade intermediária, através de pré-tratamento osmótico seguido de secagem. As características do produto foram influenciadas pela concentração e proporção fruto:xarope do meio osmótico utilizado.

Efeito do teor de sólidos e da concentração de sacarose na acidificação, firmeza e viabilidade de bactérias do iogurte e probióticas em leite fermentado

Doze lotes de leites fermentados foram preparados a 42ºC nos quais as variáveis estudadas foram o teor de sólidos totais (12 e 15%), o teor de sacarose (0% e 8%) e o tipo de co-cultura (Streptococcus thermophilus e Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus ; Streptococcus thermophilus e Lactobacillus acidophilus ; Streptococcus thermophilus e Lactobacillus rhamnosus). Parâmetros cinéticos para a diminuição do pH até 4,5 foram calculados. Determinações físico-químicas e microbiológicas foram realizadas após um e sete dias de armazenamento dos produtos a 4ºC. Com o aumento do teor de sólidos totais e adição de sacarose, a atividade de água do leite diminuiu e o tempo para atingir pH 4,5 variou conforme a co-cultura empregada. Os leites fermentados por S. thermophilus e L. acidphilus (STLA) apresentaram pós-acidificação mais acentuada. Aqueles fermentados por S. thermophilus e L. rhamnosus (STLR) foram mais estáveis. Os leites contendo maiores teores de sólidos totais foram aqueles com maior acidez total independente da co-cultura usada. Com o aumento do teor de sacarose e de sólidos solúveis houve um aumento da firmeza usando-se as co-culturas STLR e STLA. Após sete dias, o número de bactérias do iogurte e as probióticas não variou significativamente. Em todos os lotes, o número de bactérias probióticas ficou acima do sugerido pela literatura.

Um dispositivo simples para a determinação simultânea e contínua da densidade de líquidos e da concentração de suspensões líquidas

Um dispositivo para a determinação automática da densidade e da concentração de partículas em suspensões líquidas foi desenvolvido, usando suspensões de amido de mandioca como modelo. As determinações das propriedades foram baseadas na medição da força de empuxo que a suspensão líquida exerce sobre uma bóia de plástico esférica, submersa na mesma e conectada a um sistema eletrônico de medição de força. Os resultados obtidos mostraram que o dispositivo é um excelente densímetro e pode ser usado com sucesso para a determinação da concentração de suspensões líquidas de partículas, quando a relação entre concentração de sólidos e a densidade da suspensão é conhecida. Resultados da medida de densidade de líquidos com o dispositivo, como o glicerol com 99% de pureza e um óleo de soja comercial ficaram muito próximos dos valores citados na literatura e medidos por picnometria.

Reologia do suco de acerola: efeitos da concentração e temperatura

Neste trabalho foi determinado o comportamento reológico do suco industrializado de acerola, mediante um reômetro de cilindros concêntricos, em concentrações de sólidos solúveis de 4, 7, 10, 13 e 16ºBrix e no intervalo de temperatura de 5ºC a 85ºC. Os dados experimentais dos reogramas foram ajustados aos modelos reológicos de Ostwald-de-Waele, Herschel-Bulkley, Mizrahi & Berk e Casson. O modelo de Herschel-Bulkley descreveu adequadamente o comportamento reológico do suco industrializado de acerola. Os baixos valores obtidos para o índice de comportamento (0,338 < n hb < 0,759) confirmaram o comportamento pseudoplástico do suco. O efeito da temperatura no comportamento reológico do suco de acerola foi descrito por uma equação análoga a de Arrhenius (etaa = eta0 exp(Eat/RT)). Foi observado que a energia de ativação diminuiu com o aumento da concentração das amostras, expressa em sólidos solúveis, variando desde 3,50kcal/gmol, para as amostras a 4ºBrix, até 1,79kcal/gmol, para as amostras a 16ºBrix. Os dados da viscosidade aparente e da concentração de sólidos solúveis foram ajustados aos modelos potencial e exponencial. O modelo potencial mostrou ser o mais adequado para descrever o efeito da concentração sobre a viscosidade aparente do suco de acerola.

Modificação da concentração de amido resistente em feijão macassar (Vigna unguiculata L. Walp) por tratamento hidrotérmico e congelamento

Considerando a importância das propriedades funcionais do amido resistente para a saúde, o elevado consumo de feijão macassar no Nordeste brasileiro e os efeitos do processo térmico e da estocagem sobre a estrutura do amido, foi realizado este trabalho com o objetivo de avaliar a influência de diferentes tratamentos hidrotérmicos (cocção sob pressão e sem pressão) e do armazenamento a 20ºC por 15 e 30 dias, sobre a formação de amido resistente do feijão macassar em dois estádios de maturação (verde e seco). Para analisar os fatores combinados foi realizado um planejamento fatorial do tipo 2³ com três variáveis independentes (fatores) e uma variável dependente (resposta). Todas as variáveis exerceram efeitos significativos na produção de AR e a maior formação foi registrada para o feijão seco devido à hidratação prévia a cocção sem pressão, além do tempo de armazenamento congelado de 30 dias. No que diz respeito às analises físicas, após os tratamentos hidrotérmicos, ocorreram transformações nos padrões de cristalinidade e no aspecto morfológico dos feijões.