Misturas binárias e ternárias de gorduras hidrogenadas e óleo de soja

Na formulação de produtos gordurosos, é comum a mistura de óleos e gorduras, para se alcançar as especificações do produto final. As interações que ocorrem entre os triacilgliceróis nas misturas promovem alterações nas propriedades físicas das gorduras. Comparado às técnicas tradicionais, os experimentos planejados poupam tempo e recursos, identificam pontos ótimos verdadeiros, e permitem que os efeitos das variáveis individuais ou interações entre elas sejam determinados. O objetivo do trabalho foi estudar interações que ocorrem em misturas binárias e ternárias de duas gorduras hidrogenadas (FATGILL PF38 e FATGILL PF42) e um óleo de soja, analisando suas propriedades físicas e químicas. Foram elaboradas 10 misturas, representadas por 3 amostras individuais, 3 misturas binárias e 4 misturas ternárias. As amostras foram analisadas quanto aos ácidos graxos, índices de iodo e saponificação, pontos de amolecimento e fusão, viscosidade cinemática, dureza e consistência. Aplicou-se, para algumas respostas, um modelo de regressão múltipla do tipo cúbico especial. A análise dos resultados indicou que as interações entre os três componentes não foram significativas. A dureza dependeu apenas da gordura hidrogenada FATGILL PF42. Por outro lado, a viscosidade foi dependente dos três componentes, enquanto os pontos de fusão e amolecimento foram decorrentes das gorduras hidrogenadas. Os coeficientes negativos para a propriedade de dureza demonstraram um efeito antagônico, característico das interações eutéticas entre gorduras. Estabeleceram-se, ainda, diagramas triangulares, onde foram indicadas curvas de nível. Um modelo perfeito de mistura foi evidenciado para a viscosidade e pontos de amolecimento e de fusão.

MODELAGEM TERMODINÂMICA DO FRACIONAMENTO DO ÓLEO DE MANTEIGA COM FLUIDOS SUPERCRÍTICOS

O fracionamento do óleo de manteiga em frações de propriedades físicas e químicas diferentes mostra-se uma possível solução para o problema do excedente de óleo de manteiga no mercado internacional, despertando interesse em seu estudo. Com o objetivo de se modelar o equilíbrio de fases neste processo, foi feito um agrupamento dos 1331 triglicerídeos presentes no óleo de manteiga em 14 famílias. Assim, os componentes de uma mesma família possuem um comportamento semelhante quando expostos ao CO2 Supercrítico (CO2 SC). A seguir, utilizando a Equação de Peng-Robinson, realizou-se o cálculo do equilíbrio de fases no sistema óleo de manteiga/CO2, sendo o óleo de manteiga representado por uma mistura de 14 componentes hipotéticos, as famílias. Foram desenvolvidas correlações para a temperatura e pressão críticas e parâmetros de interação binária das famílias. O modelo foi capaz de correlacionar dados obtidos da literatura. As predições do equilíbrio de fases estão em excelente concordância com os dados obtidos pelos autores deste trabalho para os sistemas de óleo de manteiga/CO2. O procedimento mostrado aqui aplica-se não só ao dióxido de carbono supercrítico mas também a outros fluidos ou misturas de fluidos supercríticos, e também não somente ao óleo de manteiga, mas a todos os óleos/gorduras cuja constituição principal sejam triglicerídeos.

EFEITO DA ASSOCIAÇÃO DE PECTINASE, INVERTASE E GLICOSE ISOMERASE NA QUALIDADE DO SUCO DE BANANA

O efeito do tratamento em que se associou as enzimas comerciais: 0,03 % v/p de pectinase (Clarex) a 0,6 % v/p de invertase (Invertase-S) e 0,5 % p/p de glicose-isomerase (Taka-sweet) sobre purê de banana (Musa cavendishii), em condições amenas de hidrólise (40o C, 15 min.) foi observado e comparado com o efeito de outros três tratamentos enzimáticos: 0,03 % v/p de pectinase (Clarex); 0,03 % v/p de pectinase (Clarex) associada à 0,6 % v/p de invertase (Invertase-S); e 0,03 % v/p de pectinase (Sigma) associada a 0,03 % v/p de celulase (Sigma), visando determinar a qualidade representada por um conjunto de propriedades físicas, fisico-químicas, químicas, microbiológicas e sensoriais dos sucos de banana obtidos. Essas propriedades não diferiram significativamente em função das pectinases e celulase empregadas. A adição de invertase provocou aumento de doçura e diminuição da viscosidade do suco. Por outro lado, a adição de glicose isomerase ao suco invertido não foi capaz de aumentar significativamente o teor de frutose.

Conteúdo de gordura sólida da gordura abdominal de frango, de suas estearinas e de suas misturas binárias com toucinho

O conteúdo de gordura sólida é um parâmetro utilizado para definir as aplicações mais indicadas de uma gordura, ou de misturas de gorduras, em um determinado produto. Este parâmetro é normalmente determinado por ressonância magnética nuclear e se relaciona com a consistência da gordura. O fracionamento a seco de óleos e gorduras consiste na separação dos triacilgliceróis de acordo com seu ponto de fusão através da cristalização. Além da mistura, o fracionamento é o método mais econômico no processamento de lipídios, pois se trata de um processo puramente físico, comparado às modificações químicas tais como a hidrogenação e a interesterificação, que alteram os triacilgliceróis. As interações que ocorrem entre os triacilgliceróis nas misturas promovem alterações nas propriedades físicas das gorduras. O objetivo do trabalho foi analisar as interações que ocorrem em misturas binárias de duas gorduras animais (gordura abdominal de frango e toucinho) quanto a sua propriedade de conteúdo de gordura sólida a diferentes temperaturas. Foi aplicado um modelo de regressão múltipla do tipo quadrático. Os resultados demonstraram que ocorreram os efeitos eutético e de formação de compostos entre as misturas.

Caracterização do grânulo de amido de bananas (Musa AAA-Nanicão e Musa AAB-Terra)

O amido de bananas tem sido pesquisado na área de nutrição a partir da introdução do conceito de Amido Resistente. O amido de Musa AAA-Nanicão e Musa AAB-Terra foram caracterizados quanto as suas respostas fisiológicas [12]. Em continuidade, o presente trabalho estudou características físicas e morfológicas dos grânulos de amido de ambas as espécies de banana comparando-as com amido nativo de milho comercial. O amido de bananas foi extraído segundo CHIANG, CHU & CHU [3]. A morfologia dos grânulos foi realizada após tratamento enzimático in vitro a 37°C/24h com alfa-amilase pancreática. Foram efetuados os respectivos amilogramas e difractogramas de raios-X. Os grânulos de amido da Musa Tipo AAA-Nanicão apresentaram comprimento entre 30-40µm. Em Musa AAB-Terra, os grânulos, também ovais e alongados, eram um pouco menores, 20-30µm. A corrosão enzimática in vitro iniciava-se sobre a superfície anteriormente lisa e formavam estrias superficiais e apicais. A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) mostrou que a hidrólise in vitro por 24 horas foi pequena e ocorria sobretudo nas camadas amorfas dos grânulos de ambas as espécies. O padrão de corrosão demonstrou-se distinto daquele ocorrido no amido de milho. As suspensões de amido de bananas ao viscosímetro demonstraram forte capacidade de hidratação e menor capacidade de retrogradação em relação ao milho, sobretudo do amido de Musa Tipo AAA-Nanicão; o amido de Musa Tipo AAB-Terra apresentou maior estabilidade de pasta. Na análise de difração de raios-X, os grânulos de bananas apresentaram padrão tipo B e C para Musa Tipo AAA-Nanicão e Musa Tipo AAB-Terra, respectivamente. Conclui-se que os amidos de Musa AAA-Nanicão e Musa AAB-Terra são estruturalmente distintos, justificando as respostas fisiológicas distintas encontradas posteriormente pelos mesmos autores. As distinções das propriedades físicas e bioquímicas obtidas para os grânulos, embora moderadas entre si e bastante distintas em relação ao amido de milho, não explicaram a alta resistência dos amidos das bananas à digestão enzimática. Os parâmetros obtidos nas análises permitiram, pela primeira vez avaliar as características e diferenças entre grânulos de amido de espécies distintas de banana e suas relações ao amido de milho.

Biscoitos produzidos com farinha de banana: avaliações química, física e sensorial

Este trabalho teve como objetivo avaliar o aproveitamento da farinha de banana verde (FBV) (Musa (grupo AAA) ‘Cavendish anã’) na produção de biscoitos tipo cookies. Foram produzidos biscoitos com substituição parcial da farinha de trigo por FBV na proporção de 10, 20 e 30%, e biscoitos Padrão sem FBV. Os biscoitos foram avaliados quanto à composição química, características físicas (diâmetro, espessura e peso) e grau de aceitação. O teste de aceitação dos biscoitos indicou não haver diferença significativa entre as diferentes formulações e o padrão, com exceção para o biscoito tipo III que apresentou menor aceitação (p < 0,05) entre as crianças. A composição química dos biscoitos não diferiu significativamente em relação ao teor de umidade e lipídios totais. As maiores diferenças foram verificadas entre os teores de amido, açúcares redutores totais e sais minerais. As maiores diferenças entre as características físicas dos biscoitos foram verificadas no diâmetro pós-cocção, indicando que a FBV alterou as propriedades tecnológicas da farinha de trigo. Assim, por elevar o valor nutricional do produto sem alterar significativamente suas propriedades físicas e características sensoriais, a utilização da farinha de banana verde como substituto parcial da farinha de trigo é viável e pode ser recomendada no preparo de alimentos alternativos enriquecidos em relação aos alimentos tradicionais.

Diferenças entre bananas de cultivares Prata e Nanicão ao longo do amadurecimento: características físico-químicas e compostos voláteis

Bananas verdes [Nanicão (Musa sp., subgrupo Cavendish) e Prata (Musa sp., subgrupo Prata)] foram estudadas durante o seu amadurecimento. As propriedades físicas (firmeza), físico-químicas (pH, acidez total titulável e sólidos solúveis) e químicas (açúcares, compostos fenólicos e voláteis) foram analisadas e demonstraram diferenças significantes (p < 0,05) entre as bananas. A banana Prata apresentou valores mais altos de compostos fenólicos, sólidos solúveis, açúcares e firmeza do que a banana Nanicão. O método de coleta e análise dos compostos voláteis foram o headspace em dedo frio e a cromatografia gasosa. Os ésteres acetatos, butiratos, isobutiratos e isovaleratos foram predominantes. A banana Prata produziu maiores concentrações de voláteis do que a Nanicão, exceto para os acetatos. O comportamento das curvas de produção dos ésteres seguiu um aumento contínuo, até um pico, para em seguida apresentar uma diminuição no estágio de escurecimento das cascas dos frutos.

Caracterização física e química da casca e polpa de jambo vermelho (Syzygium malaccensis, (L.) Merryl & Perry)

O objetivo do trabalho foi avaliar as propriedades físicas e químicas, respectivamente da polpa e da casca do jambo vermelho (Syzygium malaccensis) para possível aproveitamento na produção de novos produtos. Frutos de jambeiro maduros apresentaram rendimento médio em polpa de 75,69%, umidade de 84,57 g de água.100 g-1 de polpa e relação DL/DT de 1,24, forma levemente elíptica ou oval; conferindo boas características para industrialização. A casca corresponde a 8,05% da polpa do fruto, é rica em fibras (9,34 g.100 g-1), em vitamina C (292,59 mg.100 g-1) e em antocianinas (300,54 mg.100 g-1 de casca). O pH de 3,5 classifica-a como muito ácida, favorecendo seu uso na fabricação de geleias para acidificação e em sucos para aumentar o rendimento. A casca de jambo é uma boa fonte de fibras, carboidratos e vitamina C, fornecendo 37 e 45% da IA de fibras e de carboidratos, respectivamente, e 390% da IDR de vitamina C. O jambo apresentou características físicas adequadas para a industrialização na forma de polpa congelada, sucos, doce em massa e em compota, geleias, néctares e sorvetes e a casca, propriedades físicas e químicas que permitem seu reaproveitamento como antioxidante, corante natural em alimentos e no enriquecimento de dietas em função dos altos teores de vitamina C e anticianinas.

Obtenção das freqüências naturais em torres estaiadas pelo método da matriz de transferência, representando o feixe de cabos por uma rigidez horizontal dinâmica

O objetivo do presente trabalho é o estudo do comportamento, em termos de freqüências naturais de estruturas de torres estaiadas, para diversas situações de serviço. Para isso criou-se uma formulação para a determinação dessas freqüências, utilizando o método da matriz de transferência. O procedimento consiste na discretização da estrutura em elementos de barras, massas discretas, molas e amortecedores viscosos, para a representação da estrutura. Com relação aos cabos da torre estaiada, desenvolveu-se uma expressão que nos fornece a rigidez completa dos mesmos, apoiados nos extremos, com amortecimento viscoso e as propriedades físicas e geométricas uniformes. Além disso, os cabos podem ser inclinados e sujeitos à excitação horizontal harmônica no apoio superior. Nesse caso, considera-se uma deformada parabólica do cabo na posição de equilíbrio estático, e por outro lado, os deslocamentos dinâmicos são considerados pequenos. A rigidez do cabo é válida para um ângulo de inclinação que varia de zero (0) a noventa (90) graus. Esse método é aplicável a microcomputadores devido a pouca memória empregada no processamento de dados. Com esse intuito, foi elaborado um programa para microcomputadores de 16 bits, que possibilita o estudo da estrutura da torre sobre o efeito de flexão pura, torção pura ou acoplamento de ambos. Exemplos numéricos de torres estaiadas e do comportamento da rigidez de cabos foram desenvolvidos para as mais diversas situações de cálculo.

Análise dinâmica de vigas assimétricas em curva com parede fina e aberta submetidas a ação de carga móveis

Fundamentalmente, o presente trabalho faz uma análise elástica linear de pontes ou vigas curvas assimétricas de seção transversal aberta e de parede fina, com propriedades físicas, geométricas e raio de curvatura constantes ao longo do eixo baricêntrico. Para tanto, utilizaram-se as equações diferenciais de VLASOV considerando o acoplamento entre as deformações nas direções vertical, transversal, axial de torcão nal. Na solução do sistema de quatro equações com derivadas parciais foi utilizado um apropriado método numérico de integração (Diferenças Finitas Centrais). A análise divide-se, basicamente, em dois tipos: análise DINÂMICA e ESTATICA. Ambas são utilizadas também na determinação do coeficiente de impacto (C.M.D.). A primeira refere-se tanto na determinação das características dinâmicas básicas (frequências naturais e respectivos modos de vibração), como também na determinação da resposta dinâmica da viga, em tensões e deformações, para cargas móveis arbitrárias. Vigas com qualquer combinação das condições de contorno, incluindo bordos rotulados e engastados nas três direções de flexão e na torção, são consideradas. 0s resultados da análise teórica, obtidos pela aplicação de programas computacionais implementados em microcomputador (análise estática) e no computador B-6700 (análise dinâmica), são comparados tanto com os da bibliografia técnica como também com resultados experimentais, apresentando boa correlação.

Reação-difusão com difusividade variável para oxidação de silício

Neste trabalho, propomos uma modificação do modelo de reação-difusão (R. M. C. de Almeida et al., Physics Review B, 61, 19 (2000)) incluindo difusividade variável com o objetivo principal de predizer, ou no mínimo descrever melhor, o crescimento de oxido de Si no regime de filmes nos. Estudamos o modelo reação-difusão a coeficiente de difusão, D, fixo e D variável. Estudamos extensivamente o modelo reação-difusão com D fixo caracterizando seu comportamento geral, e resolvendo numericamente o modelo com D variável para um intervalo amplo de relações DSiO2=DSi. Ambos casos apresentam comportamento assintótico parabólico das cinéticas. Obtivemos as equações analíticas que regem o regime assintótico de tais casos. Ambos os modelos apresentam interface não abrupta. Comparações das cinéticas com o modelo linear-parabólico e com dados experimentais foram feitas, e também para as espessuras da interface. Contudo nenhum dos dois modelos de reação-difusãao, com D fixo e com D varáavel, podem explicar a região de filmes nos, que possui taxa de crescimento superior a taxa de crescimento da região assintótica. Porém, ao incluir taxa de reação variável dentro do modelo de reação-difusão com D variável, este aponta para uma solução do regime de filmes nos.

O gás ionizado em galáxias ativas

Foram analisados espectros óticos de fenda longa de 29 galáxias que hospedam núcleos ativos (AGNs), sendo 6 galáxias Seyfert 1, 18 galáxias Seyfert 2, 4 Rádio-galáxias de linhas estreitas (NLRG) e 1 Rádio-galáxia de linhas largas (BLRG). Estas galáxias apresentam emissão por gás de alta excitação que se estende em alguns casos a 10 kpc do núcleo. O objetivo do presente trabalho consiste em estudar e caracterizar as propriedades físicas da região estendida de linhas estreitas (ENLR) destes objetos bem como propriedades da fonte central. A distribuição radial de parâmetros que caracterizam o gás emissor em cada galáxia, tais como brilho superficial das linhas de emissão, densidade do gás, massa, extinção e excitação são obtidos. Estes valores característicos são comparados entre as diferentes classes de atividade nuclear presentes em nossa amostra, bem como às propriedades de galáxias normais com o mesmo tipo de Hubble quando possível. Nós encontramos que a massa de gás ionizado é consistente com a hipótese de que o gás é “originado” na fotoionização pela fonte central das nuvens de HI préexistentes na galáxia hospedeira. Os valores observados das razões entre as linhas estreitas de emissão são comparados com os obtidos através de modelos de fotoionização gerados com o código MAPPINGS Ic, obtendo os parâmetros do modelo – densidade, índice espectral da distribuição de energia e da metalicidade do gás – que melhor reproduzem as observações. Observamos que a variação da abundância química do gás é necessária para explicar o espalhamento nos valores observados. Adicionalmente, comparamos os valores observados com os obtidos com modelos de choques gerados por Dopita & Sutherland. Investigamos também a influência da emissão proveniente de regiões HII ao espectro observado – a qual concluímos ser importante particularmente nas regiões emissoras mais distantes do que 2 kpc do núcleo. Nós determinamos a luminosidade ionizante da fonte central nos AGNs usando a aproximação de que as nuvens de gás são limitadas por radiação, e obtivemos os correspondentes valores para o fator de cobertura do gás. Esta luminosidade ionizante foi então comparada com a luminosidade observada em raios-X na banda 2 –10 keV, através de aproximações para a distribuição espectral de energia (SED). Para 9 galáxias Seyfert 2 a luminosidade observada está disponível, e verificamos que nosso método recupera a luminosidade do AGN em raios-X – assim como obtida dos dados do satélite ASCA – bem como identifica os 3 casos Compton espessos. Por fim, investigamos a natureza do contínuo infravermelho (IR) médio e distante – comparandose a luminosidade observada no IR, calculada a partir dos fluxos IRAS, com a luminosidade predita para um toro que envolve a fonte central absorvendo a radiação incidente e re-emitindo esta no infravermelho. Encontramos que a luminosidade observada no IR é consistente com a luminosidade predita para o torus.

Processamento de materiais carbonáceos por pulsos intensos de laser em alta pressão

Neste trabalho foi desenvolvida uma câmara de alta pressão com janela de safira para processamento de filmes finos com pulsos de laser de alta potência, num regime de resfriamento ultra-rápido e geometria confinada. As amostras estudadas consistiram de filmes finos de carbono amorfo depositados sobre substratos de cobre. Os processamentos foram realizados com um laser pulsado Nd:YAG com energia de até 500 mJ por pulso, com duração de 8 ns, focalizada numa região de cerca de 1,5mm2, gerando uma região de elevada temperatura na superfície da amostra durante um intervalo de tempo bastante curto, da ordem do tempo de duração do pulso do laser. Para evitar a evaporação do filme de carbono, aplicava-se através da câmara, uma pressão de 0,5 a 1,0 GPa, confinando a amostra e eliminando o efeito da ablação. Este sistema tornou possível produzir taxas de resfriamento extremamente elevadas, com supressão da formação de uma pluma durante a incidência do laser, sendo o calor dissipado rapidamente pelo contato com os substratos de cobre e safira, ambos com elevada condutividade térmica. As amostras processadas foram analisadas por micro-espectroscopia Raman e os resultados revelaram a formação de estruturas com cadeias lineares de carbono, “carbynes”, caracterizadas pela presença de um pico Raman intenso na região de 2150 cm-1. Outro conjunto de picos Raman foi observado em 996 cm-1, 1116 cm-1 e 1498 cm-1 quando o filme fino de carbono amorfo foi processado dentro da câmara, com uma seqüência de mais de três pulsos consecutivos de laser. Várias tentativas foram feitas para investigar a natureza da fase que origina estes picos. Apesar da similaridade com o espectro Raman correspondente ao poliacetileno (CnHn), não foi possível constatar evidências experimentais sobre a presença de hidrogênio nos filmes de carbono processados. Estes picos Raman não foram observados quando o filme de carbono era depositado sobre outros substratos metálicos, a não ser em cobre. O conjunto de resultados experimentais obtidos indica que estes picos estariam relacionados a pequenos aglomerados lineares de átomos de carbono, diluídos numa matriz de átomos de cobre, formados durante os pulsos subseqüentes de laser e retidos durante o resfriamento ultra-rápido da amostra. A comparação dos resultados experimentais com a simulação do espectro Raman para diferentes configurações, permite propor que estes aglomerados seriam pequenas cadeias lineares, com poucos átomos, estabilizadas frente à formação de grafenos pela presença de átomos de cobre em abundância. Foram também realizados processamentos de materiais carbonáceos por pulsos de laser em meios líquidos, através de câmaras especialmente construídas para este fim. Os resultados, em diversos materiais e configurações, mostraram apenas a formação de estruturas grafíticas, sem evidência de outras fases.

Reação de estado sólido em multicamadas de Fe-Zr

Filmes finos de Fe-Zr na geometria de multicamadas foram tratados termicamente variando-se a temperatura (350ºC e 500ºC) e o tempo de tratamento (10min a 72h). As fases formadas por Reação de Estado Sólido (RES) em multicamadas com três composições totais diferentes (Fe0.67Zr0.33, Fe0.50Zr0.50, Fe0.33Zr0.67) foram analisadas por espectroscopia de retroespalhamento de Rutherford, difratometria de raios-X e espectroscopia Mössbauer. Verificou-se que a primeira fase formada é sempre uma fase amorfa de composição aproximada 50%at Fe. A fração Mössbauer desta fase, em função do tempo de tratamento térmico a 350ºC, foi traçada para as três composições. Também foram identificadas as fases cristalinas Fe2Zr e FeZr3. A seqüência de fases formadas revelou depender da composição da multicamada como-depositada e também da temperatura de tratamento. O diagrama esquemático de Energia Livre de Gibbs foi proposto de forma a comportar os resultados experimentais. Um modelo de crescimento planar de fases reagidas na interface de pares de reação foi aplicado às condições do crescimento multifásico observadas no presente trabalho.

Escadas de spin integráveis

Neste trabalho definimos três modelos de escadas de spin integráveis novos que correspondem a variações de um modelo de escada de spin baseado na simetria SU(4). Os modelos são exatamente solúveis através do método do ansatz de Bethe e as equações do ansatz de Bethe, os autovalores de energia e o gap de spin são derivados e propriedades físicas interessantes são discutidas. Inicialmente apresentamos um modelo de escada de spin integrável que possui um parâmetro livre além do acomplamento ao longo dos degraus. Determinamos a dependência do parâmetro anisotrópico na transição de fase entre uma região com gap e outra sem gap. Nós também mostramos que o modelo é um caso especial de uma Hamiltoniana mais geral que possui três parâmetros livres. A susceptibilidade magnética em função da temperatura é obtida numericamente e sua dependência no parâmetro anisotrópico é determinada explicitamente. Uma comparação entre o gap de spin obtido através da curva de susceptibilidade magnética e aquele obtido das equações do ansatz de Bethe é feita e uma boa concordância encontrada. A conexão com alguns compostos é apresentada e mostramos que os nossos resultados ajustam bem a curva da susceptibilidade magnética dos compostos KCuCI3, CU2(C5H12N2hC14e (C5H12NhCuBr4. A seguir nós propomos dois tipos diferentes de modelos integráveis com impurezas. Mostramos em ambos os casos que uma transição de fase entre uma região com gap e outra sem gap ocorre para um valor crítico do acoplamento ao longo dos degraus. Além disso, a dependência das impurezas na transição de fase é determinada explicitamente. Em um dos modelos o gap diminui com o aumento da intensidade da impureza A. E, fixando a intensidade de impureza A, é observada uma redução do gap com o aumento da concentração de impurezas. Este resultado está qualitativamente de acordo com resultados experimentais.