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.

Influência da temperatura e da concentração do cloreto de sódio (NaCl) nas isotermas de sorção da carne de tambaqui (Colossoma macroparum)

As isotermas de sorção da carne de tambaqui desidratada osmoticamente foram determinadas a três temperaturas (5, 17 e 29ºC) e com duas concentrações de solução osmótica (10 e 30% de NaCl), pelo método gravimétrico. Quatro modelos de sorção foram testados para verificar o melhor ajuste; GAB, Oswin, BET e PELEG. Os dados experimentais se ajustaram satisfatoriamente aos modelos. O modelo escolhido para este trabalho foi o de PELEG. Para o ajuste nas curvas de sorção, foi feita a análise de regressão não-linear, usada o programa estatístico ORIGIN 4.0 para estimar as constantes dos modelos. A avaliação do melhor ajuste foi feita pela análise do coeficiente de determinação do ajuste (r²) e teste de Qui-quadrado (x²). Foram analisadas as influências da variação da temperatura e concentração de NaCl na atividade de água da carne do tambaqui. À medida que decresce a temperatura há um decréscimo na atividade de água. Um aumento na concentração do NaCl diminui a atividade de água. A propriedade termodinâmica estudada foi o calor isostérico de sorção. A medida que aumenta a concentração da solução osmótica aumenta o valor do calor isostérico de sorção.

Recuperação e concentração de componentes do aroma de caju (Anacardium occidentale L.) por pervaporação

A pervaporação é um processo de separação por membranas, no qual misturas líquidas são fracionadas devido à sua vaporização parcial através de uma membrana densa de permeabilidade seletiva. Este processo pode ser utilizado na recuperação e concentração de componentes de aromas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a pervaporação para obtenção de um extrato natural de aroma de caju, que poderá ser utilizado como aditivo na indústria de alimentos. Polpa de caju foi a matéria-prima utilizada no trabalho. O processo de pervaporação foi conduzido a 25 e 35 °C em membranas de polidimetilsiloxano. Foram recolhidas amostras do suco de caju, no início e ao final do processo, e do permeado para a caracterização do perfil aromático através de CG-EM. O processo de pervaporação apresentou um alto fluxo de permeado para o suco de caju, 0,11 e 0,17 kg.hm-2 a 25 e 35 °C, respectivamente. Os cromatogramas revelaram um grande aumento no número de picos nas amostras de permeado em relação aos cromatogramas das amostras do suco de caju original, sendo que cerca de 50% dos componentes identificados no permeado apresentaram um acréscimo em suas áreas em relação aos do suco original, indicando a potencialidade deste processo para a concentração do aroma de caju.

Determinação das constantes cinéticas de degradação do ácido ascórbico em purê de pêssego: efeito da temperatura e concentração

O ácido ascórbico, vitamina C, é usado extensivamente na indústria de alimentos, não só devido ao seu valor nutricional, mas devido a suas contribuições funcionais na qualidade do produto. Existem muitos estudos sobre a estabilidade cinética do ácido ascórbico em bebidas, mas nenhum estudo foi encontrado sobre as constantes cinéticas de degradação do ácido ascórbico adicionado em purê de pêssego. Neste trabalho, estudou-se a cinética de degradação do ácido ascórbico em purê de pêssego da cultivar Jade, em condições anaeróbicas e na faixa de 70 a 90 °C. As concentrações de purês testadas foram 12, 22 e 32 °Brix. A análise cinética dos dados sugere que a degradação foi significativamente representada pelos modelos cinéticos de zero e primeira ordem. A velocidade de degradação do ácido ascórbico foi dependente da temperatura. A energia de ativação média foi de 45 kJ.mol-1 e independente da concentração de sólidos solúveis.

Influência da temperatura do ar de secagem e da concentração de agente carreador sobre as propriedades físico-químicas do suco de açaí em pó

A influência da temperatura do ar de secagem e da concentração de agente carreador sobre as propriedades físico-químicas do suco de açaí em pó produzido por spray drying foi avaliada. O processo foi realizado em um mini spray dryer de bancada e maltodextrina 10DE foi utilizada como agente carreador. A temperatura do ar de secagem variou de 138 a 202 °C e a concentração de maltodextrina variou de 10 a 30%. As características analisadas foram: umidade, higroscopicidade, retenção de antocianinas, cor, distribuição do tamanho de partículas e morfologia. O aumento da temperatura resultou em partículas maiores, menos úmidas, mais higroscópicas e com menor retenção de antocianinas, além de provocar uma diminuição do parâmetro de cor L* e do ângulo de tom H*. O aumento na concentração de maltodextrina resultou em partículas maiores e menos higroscópicas, com maior luminosidade (L*), menores valores de C* e maiores valores de H*. Em relação à morfologia, o aumento da temperatura levou à formação de uma maior quantidade de partículas com superfície lisa, fato atribuído à maior transferência de calor e, consequentemente, à formação mais rápida de uma membrana ao redor da gota atomizada.

Concentração de proteínas em gemas de ovos de poedeiras (Gallus gallus) nos diferentes ciclos de postura e sua interferência na disponibilidade do ferro

O ovo é o produto de eficiente transformação biológica feita pela galinha (Gallus gallus) de postura, com alta qualidade nutricional para o consumo humano. Na gema do ovo encontra-se a proteína denominada fosvitina, que atua como carreadora do ferro se ligando a ele. A deficiência de ferro ocorre normalmente devido ao consumo insuficiente de alimentos fontes de ferro ou à baixa biodisponibilidade. O objetivo da pesquisa foi verificar a concentração de proteínas, em especial a fosvitina/lipovitelina presente em gemas de ovos crus e cozidos nos diferentes ciclos de postura (inicial, intermediário e final) e avaliar a interferência desta proteína na disponibilidade do micronutriente ferro. Os tratamentos foram realizados em diferentes períodos e utilizaram ovos crus e cozidos, sendo gemas cruas de poedeiras em início, meio e fim de postura e gemas cozidas nos três ciclos de postura. Foram realizadas as análises de composição centesimal, concentração de ferro total e dialisável, concentração de proteínas em gemas e eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE). Houve diferença na concentração de proteínas e diferentes níveis de ferro dialisável nos três ciclos de postura, porém em gemas cruas e cozidas. Com o passar dos ciclos (inicial, intermediário e final), as poedeiras mais velhas, apresentaram ovos (gemas) com um teor mais elevado de ferro disponível, porém uma quantidade inferior de proteínas em especial a fosvitina/lipovitelina, comparando-se com os ciclos inicial e intermediário. A disponibilidade de ferro foi mais elevada em gemas que passaram pelo processo de cocção, porém em poedeiras de postura final.

Desempenho do processo de concentração de extratos de própolis por nanofiltração

A própolis é um produto natural de interesse devido às suas importantes características funcionais. A nanofiltração foi testada para a concentração do extrato proveniente da própolis verde, partindo-se de extratos alcoólico e aquoso. Foi utilizada uma membrana em módulo espiral, de massa molar de corte média entre 150 e 300 g.mol-1. Avaliou-se a influência da variação de pressão, temperatura e velocidade tangencial no fluxo de permeado, e a ocorrência de histerese na membrana. Obteve-se fluxo médio de permeado de 12,0 L/h.m² para a solução alcoólica e de 25,0 L/h.m² para a aquosa. A pressão foi acrescida gradativamente de 2,0 a 5,0 bar, proporcionando variação diretamente proporcional no fluxo de permeado e também no fouling, chegando a 32% em 5,0 bar. O fluxo de permeado foi diretamente proporcional ao aumento da temperatura e da velocidade tangencial. A histerese foi medida a 30 e 40 ºC, demonstrando a característica elástica e reversível da membrana. A eficiência do processo foi medida através das taxas de retenção de flavonoides e compostos fenólicos, obtendo-se retenção de flavonoides de aproximadamente 99% para a solução aquosa e 90% para a solução alcoólica e de compostos fenólicos de cerca de 80 e 24% para soluções aquosa e alcoólica, respectivamente.

Influência dos compostos nitrogenados na concentração de proteína da cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli

O trabalho teve como objetivo avaliar a influência dos compostos nitrogenados na concentração de proteína da cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli quando cultivada em meio de cultivo padrão BG11 e no efluente do processamento de pescado. As condições experimentais foram inóculo de 200 mg.L-1, 30 °C, pH 7,6 e razão C/N 20. As amostras foram retiradas no início, meio e fim da fase logarítmica e da fase estacionária e analisadas quanto à concentração de nitrogênio total, nitrogênio não proteico, amônio, nitrato, nitrito e ácidos nucleicos. Ficou demonstrado em todas as culturas que o íon amônio, juntamente com os ácidos nucleicos, representa uma importante fração do nitrogênio não proteico presente na biomassa. Os resultados mostraram que o meio de cultivo influencia a concentração de nitrogênio e que a determinação de proteína pelo método de Kjeldahl superestima a concentração proteica em cianobactérias.

Efeito da concentração de fibra e parâmetros operacionais de extrusão sobre as propriedades de pasta de misturas de fécula de mandioca e polpa cítrica

Para preencher as várias demandas para funcionalidades em produtos alimentícios, a fécula de mandioca misturada à polpa de laranja desidratada foi extrusada sob diferentes condições (0 a 20% de fibras na mistura); (14,6 a 21,4% de umidade) e (60,8 a 129 ºC) de temperatura de extrusão, objetivando o uso em produtos instantâneos ricos em fibras. A rotação da rosca foi mantida constante em 272 rpm, a abertura da matriz foi 3 mm, a taxa de compressão da rosca foi 3:1 e a taxa de alimentação foi de 150 g/minuto. Os produtos extrusados moídos foram analisados para as propriedades de pasta: viscosidade inicial, pico de viscosidade, quebra de viscosidade, viscosidade final e tendência à retrogradação no Rapid Visco Analyser (RVA), tendo em vista a importância destes parâmetros para este tipo de utilização. Os resultados obtidos mostraram que a porcentagem de fibras foi o parâmetro de maior influência nas propriedades de pasta, e que nas condições de baixo teor de fibras, elevada temperatura e baixa umidade pode ter ocorrido degradação acentuada do amido e solubilização das fibras, levando à redução dos parâmetros de viscosidade.

Concentração e retenção do selênio em peixes marinhos

O pescado contém substancialmente maiores concentrações de selênio (Se) do que outras carnes e é, por isso, considerado a maior fonte dietária desse nutriente. Ao mesmo tempo, o pescado também é a maior fonte de ingestão de mercúrio (Hg) na dieta humana, cuja toxidez pode ser reduzida pelo Se, por interação entre ambos. Em consequência, a biodisponibilidade do Se é reduzida. No presente estudo, a ocorrência do Se foi avaliada em espécies marinhas de peixes brasileiros, comercialmente disponíveis, e determinada sua retenção em cação-mangona. Os níveis médios de Se encontrados nos peixes ósseos, corvina (Micropogonias furnieri), peixe-porco (Balistes capricus), pescada-branca e sardinha (Sardinella brasiliensis), 0,48 ± 0,18 μg.g-1, e nos peixes cartilaginosos, cação-anjo, cação-cambeva, cação-machote e cação-mangona, 0,36 ± 0,07 μg.g-1, não diferiram entre si (p > 0,05) e situaram-se na mesma faixa de ocorrência indicada na literatura para peixes marinhos em geral. Os níveis de Se detectados nos cações (espécies predadoras) não permitem o estabelecimento de relação estequiométrica suficiente para a interação com o Hg, visando à proteção tóxica esperada. A retenção efetiva do Se medida em cação-mangona, após extração com água, foi considerada elevada (mínimo de 68,81%) e importante sob os pontos de vista nutricional e toxicológico.

Concentração da solução de tetrazólio e período de coloração do teste para sementes de mamoneira

O objetivo do trabalho foi estudar a concentração da solução de tetrazólio e o período de coloração do teste para a avaliação do potencial fisiológico de sementes de mamoneira (Ricinus communis L.), padronizando a nomenclatura das cores observadas nas sementes após a coloração. Os tratamentos de concentração da solução de tetrazólio e períodos de coloração estudados foram: 0,075% e 0,1% por 120, 180 e 240 minutos, 0,2% por 60, 120 e 180 minutos, 0,5% por 60, 90 e 120 minutos e 1,0% por 30, 60 e 90 minutos. Os resultados foram comparados com os obtidos nos testes de germinação. A coloração das sementes após o teste de tetrazólio, em cada tratamento, foi avaliada mediante comparação com as fichas de cor do catálogo de Munsell, determinando-se a porcentagem de sementes observada em cada cor. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado e a comparação de médias realizada pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Para avaliar o potencial fisiológico pelo teste de tetrazólio, as sementes de mamoneira devem ser imersas na solução de tetrazólio na concentração de 0,2% por 120 minutos, a 35ºC. Nesse tratamento, as sementes viáveis após a coloração na solução de tetrazólio apresentaram predominantemente as cores rosa e rosa-escuro em suas estruturas essenciais, portanto essas podem ser consideradas como as cores características para o teste de tetrazólio em sementes de mamoneira.

Physiological quality of coffee seeds produced under different levels of solar radiation and maturation stages

In Brazil, although the coffee plantations are predominantly grown under full sunlight, the use of agroforestry systems can lead to socioeconomic advantages, thus providing a favorable environment to the crop by promoting its sustainability as well as environmental preservation. However, there is a lack of information on physiological quality of the coffee seeds produced under different levels of solar radiation. Within this context, the objective of this study was to evaluate the influence of different levels of solar radiation and maturation stages on the physiological quality of coffee (Coffea arabica L.) seeds, cv. Acaiá Cerrado MG-1474. Three levels of solar radiation (plants grown under full sunlight; under plastic screens of 35% shading; and under plastic screens of 50% shading) and three maturation stages (cherry, greenish-yellow and green) were assessed. Physiological quality of seeds was assessed by using germination test, first count of germination, abnormal seedlings, dead seeds, and seedlings with open cotyledonary leaves. Electrophoretic analysis of isoenzymes catalase, esterase, superoxide dismutase and peroxidase was also performed. With the evolution of development the coffee seeds presents increases on physiological quality, and at its beginning the seeds show improvements on quality with the reduction of solar radiation.

Two-dimensional drift-diffusion simulation of organic solar cells

The aim of this master's thesis is to develop a two-dimensional drift-di usion model, which describes charge transport in organic solar cells. The main bene t of a two-dimensional model compared to a one-dimensional one is the inclusion of the nanoscale morphology of the active layer of a bulk heterojunction solar cell. The developed model was used to study recombination dynamics at the donor-acceptor interface. In some cases, it was possible to determine e ective parameters, which reproduce the results of the two-dimensional model in the one-dimensional case. A summary of the theory of charge transport in semiconductors was presented and discussed in the context of organic materials. Additionally, the normalization and discretization procedures required to nd a numerical solution to the charge transport problem were outlined. The charge transport problem was solved by implementing an iterative scheme called successive over-relaxation. The obtained solution is given as position-dependent electric potential, free charge carrier concentrations and current densities in the active layer. An interfacial layer, separating the pure phases, was introduced in order to describe charge dynamics occurring at the interface between the donor and acceptor. For simplicity, an e ective generation of free charge carriers in the interfacial layer was implemented. The pure phases simply act as transport layers for the photogenerated charges. Langevin recombination was assumed in the two-dimensional model and an analysis of the apparent recombination rate in the one-dimensional case is presented. The recombination rate in a two-dimensional model is seen to e ectively look like reduced Langevin recombination at open circuit. Replicating the J-U curves obtained in the two-dimensional model is, however, not possible by introducing a constant reduction factor in the Langevin recombination rate. The impact of an acceptor domain in the pure donor phase was investigated. Two cases were considered, one where the acceptor domain is isolated and another where it is connected to the bulk of the acceptor. A comparison to the case where no isolated domains exist was done in order to quantify the observed reduction in the photocurrent. The results show that all charges generated at the isolated domain are lost to recombination, but the domain does not have a major impact on charge transport. Trap-assisted recombination at interfacial trap states was investigated, as well as the surface dipole caused by the trapped charges. A theoretical expression for the ideality factor n_id as a function of generation was derived and shown to agree with simulation data. When the theoretical expression was fitted to simulation data, no interface dipole was observed.