Dissertations / Theses: 'Response Surface Metodology'

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Ambiel, Cristiana. "Efeitos das concentrações combinadas de cloreto e lactato de sodio na qualidade e conservação de um sucedaneo da carne-de-sol." [s.n.], 2004. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/255360.

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Orientador: Pedro Eduardo de Felicio
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-03T19:13:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ambiel_Cristiana_M.pdf: 787608 bytes, checksum: 8755081c99bb47dd650fac0ca9b47eb2 (MD5) Previous issue date: 2004
Resumo: A carne-de-sol é um produto típico nacional muito popular no Nordeste brasileiro. O processo tradicional de fabricação da carne-de-sol é rudimentar; é baseado em salga rápida e exposição ao sol e ao vento. A tecnologia de preservação é baseada na adição de sal e diminuição da atividade de água, através do processo de secagem, mas é considerado um produto de alta atividade de água e curta vida de prateleira, aproximadamente 5 dias em temperatura ambiente. Foi estudada a influência na concentração de lactato e cloreto de sódio na vida de prateleira de um sucedâneo da carne-de-sol. Na primeira parte do estudo, foram realizados 7 tratamentos contendo 1,2, 1,8 e 2,4% de lactato de sódio e 2,0, 3,0 e 4,0% de cloreto de sódio, as amostras foram embaladas a vácuo e estocadas a 4°C. Análises fisico-químicas (pH, atividade de água), microbiológicas (contagem total de psicrotróficos) e análise sensorial (teste de aceitação de consumidor) foram conduzidas no decorrer de 60 dias de estocagem. Estes produtos alcançaram vida de prateleira de no mínimo 6 semanas (42 dias) e no máximo 9 semanas (63 dias), em função da variação de lactato e cloreto de sódio. Através da metodologia de superfície de resposta foi possível determinar o processo otimizado, considerando a vida de prateleira do produto e a aceitação do consumidor. Foi encontrado as concentrações de 1,7 % de lactato de sódio e 3,6% de cloreto de sódio. Na segunda parte deste trabalho comparou-se o produto otimizado com um produto controle (sem lactato de sódio). O produto otimizado alcançou sete semanas (49 dias) de vida de prateleira e o controle cinco semanas (35 dias). A adição de 1,7 % de lactato de sódio 3,6% de cloreto de sódio na carne-de-sol atrasou a deterioração microbiana, o declínio do pH, o desenvolvimento de características sensoriais indesejável e influenciou na diminuição da atividade de água do produto comparado com o controle
Abstract: Carne-de-sol is a typical Brazilian meat product, very popular in the Northeast. The traditional process used in the production of carne-de-sol is rudimental; the meat is quickly salted and exposed the sun and wind. The technology of preservation is based in the addition of salt and decrease of the water activity, through process dehydration, but is a product whit high water activity and reduced shelf life, about five days in the ambient temperature. Influence of sodium lactate and sodium chloride concentration in carne-de-sol shelf life was investigated. In the first part of this work 7 differents treatments containing 1,2, 1,8 and 2,4 % sodium lactate and 2,0, 3,0 and 4,0% sodium chloride, were produced, the samples were vacuum packaged and stored at 4°C. Chemical analyses (pH, water activity), microbiological analyses (total count Psicrotróficos) and sensory characteristics (consumer acceptance test) were performed during its storage for 60 days. This products had a shelf life of minimum six weeks (42 days) and maximum nine weeks (63 days), resulted of the in sodium lactate and sodium chloride concentration. The vacuum package, the temperature during storage (4°C), salting (4°C), drying (10°C) are the important aspect to help the product preservation. Through the response surface methodology it was possible to find the optimized process, to assegure the shelf life and good acceptance by the consumer. The concentrations of 1,7% sodium lactate and 3,6% sodium chloride. The second part of this work compared the optimized product with control product (without sodium lactate). The optimized product had a shelf life seven weeks (49 days) and the control product five weeks (35 days). The addition of 1,7% sodium lactate and 3,6% sodium chloride to carne-de-sol delayed microbial deterioration, pH decline, development of sensory characteristic undesirability and influenced water activity decrease in product compared to control
Mestrado
Mestre em Tecnologia de Alimentos

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Rodrigues, Marlon Casagrande. "Estudo da influência dos parâmetros de injeção de combustível no ruído emitido por motores diesel, fazendo uso do planejamento multivariado de experimentos." [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265284.

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Orientador: Roy Edward Bruns
Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
Made available in DSpace on 2018-08-18T11:44:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_MarlonCasagrande_M.pdf: 2084739 bytes, checksum: 4206c434cf21dfc145d73ca304a9981b (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: Nos últimos anos a emissão de ruído tem sido decisiva para aceitação de veículos no mercado, não somente devido a legislação, mas também no que diz respeito a satisfação do cliente. Por este motivo as empresas fabricantes de veículos e ou motores de combustão interna tem sido obrigadas a dar uma atenção especial as emissões de ruído para poderem competir com suas concorrentes. Neste trabalho realizou-se estudo da influencia dos parâmetros de injeção de combustível do motor MWM 6.12 TCE no nível de ruído emitido pelo motor Diesel na condição de marcha lenta, por meio da técnica de planejamento multivariado de experimentos. Foram escolhidas duas técnicas de medição indireta de ruído (ruído de combustão e aceleração na saia do bloco) para serem utilizadas como variável resposta do planejamento de experimentos. Para verificação da eficácia dos planejamentos realizou-se ensaios qualitativos e quantitativos de ruído propriamente dito. Foi feito um planejamento fatorial fracionário 28-4 para fazer uma triagem de oito fatores de acordo com seus efeitos nas respostas aceleração na saia do bloco e ruído de combustão. Os fatores com efeitos mais significativos, pressão do rail, ponto de injeção principal, ponto de pré-injeção 2 e debito da pré-injeção 2, foram investigados usando um planejamento composto central e superfícies de respostas foram determinadas para cada uma das respostas. Os resultados mostraram que apenas a variável resposta vibração na saia do bloco apresentou resultados satisfatórios para esta condição especifica do motor tanto nos testes quantitativos como qualitativos (redução de 2 dB e melhora na qualidade sonora respectivamente). Apos verificação da influencia dos parâmetros de injeção no ruído emitido verificou-se também a influencia destas alterações no consumo de combustível e emissões dos gases de escape e foi observado que existem influencias significativas nas emissões dos gases de escape
Abstract: In recent years the noise level has been decisive for acceptance of vehicles on the market, not only because of legislation but also with regard to customer satisfaction. For this reason the manufacturers of vehicles and internal combustion engines have been forced to give special attention to the emission of noise to compete with their competitors. In this work, the influences of fuel injection parameters on the noise level of the MWM 6.12 TCE diesel engine emitted under low idle condition were determined using multivariate statistical design of experiments. Two techniques for the indirect measurement of noise, combustion noise and engine crankcase vibration, were chosen as the response variables for the experimental design. To check design effectiveness both qualitative and quantitative noise measurements were carried out. A 28-4 fractional factorial design was performed to screen eight factors according to their effects on engine crankcase vibration, and combustion noise. The factors with the most significant effects, rail pressure, pre-injection point, main injection point and the pre-injection delivery, were investigated using a central composite design and response surfaces were determined for each response. The results showed that only the engine crankcase vibration showed satisfactory results for this particular engine condition in both the quantitative and qualitative analyses (reduction of 2 dB and an improvement in sound quality, respectively). After verification of the influences of the injection parameters on the noise the influences of these changes on fuel consumption and exhaust emissions were also analyzed. Significant influences were observed on the exhaust gas emissions
Mestrado
Projetos
Mestre em Engenharia Automobilistica

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Oro, Inês Correia Horta Lazo. "Avaliação do crescimento de leveduras de alteração em vinhos utilizando a metodologia de superficies de resposta." Master's thesis, ISA, 2014. http://hdl.handle.net/10400.5/7068.

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Mestrado em Viticultura e Enologia - Instituto Superior de Agronomia / Universidade do Porto. Faculdade de Ciências
This study aimed to understand the effects of different factors on the growth of spoilage yeasts in red wine and consequent production of metabolites using response surface methodology. The combination of the effects of glucose, ethanol and free sulfur dioxide on the growth of various species of yeast change (Zygosaccharomyces bailii, Schizosaccharomyces pombe, Dekkera / Brettanomyces bruxellensis, Saccharomycodes ludwigii , Saccharomyces cerevisiae) was studied using the method of response surfaces for 60 days at 25 ° C. The initial composition of red wine used in the experiments ranged 2-10 g/L glucose, 10 - 15% (v/v) ethanol and 0 - 40 mg/L of free sulphur dioxide. The results showed that the strain Saccharomyces ludwigii tested is the most resistant to ethanol and free sulfur dioxide in constrast to the most susceptible, Dekkera bruxellensis. The influence of glucose on the growth was not statistically significant, and there was no direct relationship between the production of 4- ethylphenol and glucose consumption. Furthermore, when the cells were inactivated, specially Dekkera bruxllensis, by sulphur dionxide and ethanol, glucose didn’t increase the wine susceptibility.

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Vernaza, Leoro Maria Gabriela. "Desenvolvimento de cereal matinal extrusado organico a base de farinha de milho e farelo de maracuja." [s.n.], 2007. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/256005.

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Orientador: Caroline Joy Steel
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-08T12:05:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VernazaLeoro_MariaGabriela_M.pdf: 2963475 bytes, checksum: 26fde35fc78447f593f66f139fddbf2b (MD5) Previous issue date: 2007
Resumo: É cada vez maior o número de pessoas que procura uma alimentação mais saudável, com alimentos frescos, de boa qualidade biológica e livre de defensivos agrícolas, como são os produtos orgânicos. Percebe-se também que nas dietas contemporâneas em geral existe um "déficit nutricional" de fibras. Este fato tem motivado as autoridades de saúde de diversos países a estimular um maior consumo de fibras por parte da população adulta, seja estimulando o consumo de alimentos como frutas, verduras, leguminosas, raízes, tubérculos e cereais integrais, ou através de produtos comerciais de consumo habitual que tenham sido enriquecidos com fibras. Já existem no mercado ou têm sido estudadas algumas fontes alternativas de fibras, como as fibras de beterraba, de caule de trigo, de laranja, de maracujá e a quitosana. Neste trabalho, optou-se por aproveitar os resíduos da extração de polpa de maracujá como fonte alternativa de fibras. Na extração de polpas e sucos, os resíduos resultantes do processo são normalmente utilizados em ração animal ou como adubo. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de parâmetros da extrusão termoplástica (umidade da matéria-prima e temperatura de processo) e da adição de fibra sobre propriedades físicas, propriedades físico-químicas e propriedades nutricionais de produtos extrusados, no desenvolvimento de cereal matinal orgânico à base de farinha de milho e farelo de maracujá. A matéria-prima foi caracterizada quanto a sua composição centesimal; teores de fibra alimentar total, solúvel e insolúvel; índices de solubilidade em água (ISA), de absorção de água (IAA), de solubilidade em leite (ISL), de absorção de leite (IAL), de absorção de óleo (IAO), índice glicêmico (IG) e teor de compostos cianogênicos. Após a caracterização da matéria-prima, foi utilizado o processo de extrusão termoplástica para produzir uma base para cereal matinal, otimizando-se a formulação e os parâmetros de extrusão através da Metodologia de Superfície de Resposta, visando a obtenção de um produto com "alto teor de fibras" e propriedades tecnológicas adequadas. Os produtos extrusados foram caracterizados quanto a propriedades físicas, como índice de expansão (IE), cor, dureza e manutenção da textura em leite; propriedades físico-químicas, como ISA, IAA, ISL, IAL e IAO; e propriedades nutricionais, como IG e teor de compostos cianogênicos. Foi observado que o farelo de maracujá utilizado continha alto teor de fibra alimentar total (64,11%), apresentando teores significativos de fibra insolúvel (50,16%) e fibra solúvel (13,95%), ao contrário da farinha de milho que apresentou baixo teor de fibra alimentar total (3,68%), sendo 3,37% fibra insolúvel e 0,31% fibra solúvel. Os valores encontrados na determinação do ISA da farinha de milho e do farelo de maracujá foram 7,14 e 31,66%, respectivamente. O valor do IAA encontrado para a farinha de milho foi de 3,33 g de água/g material seco e para o farelo de maracujá foi de 14,38 g de água/g material seco. Os valores encontrados para o ISL da farinha de milho e do farelo de maracujá foram 5,23 e 14,53%, respectivamente. Os valores do ISL foram menores quando comparados com os valores do ISA. Os valores do IAL encontrados para a farinha de milho e para o farelo de maracujá foram de 3,26 e 12,50 g de leite/g material seco, maiores que os valores de IAA, possivelmente devido à formação de géis de pectina. Os índices de absorção de óleo da farinha de milho e do farelo de maracujá foram de 3,63 e 4,74 g de óleo/g de material seco, respectivamente. Os índices glicêmicos da farinha de milho e do farelo de maracujá foram de 48,03 e 45,00%, respectivamente. O farelo de maracujá apresentou um teor de compostos cianogênicos totais de 748,3 mg/kg. As superfícies de resposta demonstraram que a valores baixos das variáveis estudadas, foi obtida a maior expansão. Já, sobre a dureza dos produtos extrusados, as superfícies demonstraram que o efeito mais importante foi a umidade e a interação dela com a temperatura. Ao aumentar a umidade, a dureza dos produtos extrusados aumentou significativamente. No entanto, foi observado que a temperatura de processo foi o parâmetro que mais influenciou negativamente a textura do produto após 5 minutos de imersão em leite. Em relação à cor dos extrusados, altos níveis de farelo de maracujá diminuíram os valores de L* e hab, produzindo extrusados mais escuros e menos amarelos, ao contrário do efeito da temperatura, onde altas temperaturas aumentaram o valor de L* e o hab, produzindo extrusados mais claros e mais amarelos. Nos produtos extrusados, os maiores valores de ISA foram encontrados para os maiores teores de farelo de maracujá, enquanto que os maiores valores para o IAO foram obtidos com baixos teores de farelo. Aparentemente, não houve efeito das variáveis estudadas sobre o IG dos produtos extrusados. O teor dos compostos cianogênicos foi maior nos produtos com maiores teores de farelo de maracujá, como esperado. Além disso, parace haver um efeito da umidade da matéria-prima na redução dos compostos cianogênicos durante o processo de extrusão. O extrusado considerado como produto ótimo neste trabalho apresentou propriedades adequadas com respeito a IE e dureza. Também apresentou uma porcentagem de fibra alimentar alta (11%), bem superior à exigida pela Legislação Brasileira (6 g/100 g de produto) para ser denominado cereal matinal "com alto teor de fibras"
Abstract: The number of people searching healthier eating habits, including fresh foods of good biological quality and free of pesticides, such as organic products, is increasing. It is also observed that in contemporary diets in general, there is a â?¿nutritional deficitâ?? of fibers. This fact has motivated health authorities of several countries to stimulate a greater ingestion of fibers by the adult population, either by stimulating the consumption of fruits, vegetables, legumes, tubers and wholegrain cereals, or through the enrichment of commonly consumed commercial products. There are already a few alternative fiber sources on the market or under study, such as beetroot, wheat stalk, orange, passion fruit fibers and chitosan. In this work, we opted to use the residues from the extraction of passion fruit pulp as an alternative fiber source. In the extraction of pulps and juices, the residues are usually used as animal feed or fertilizers. The objective of this work was to study the effect of thermoplastic extrusion parameters (raw material moisture content and process temperature) and fiber addition on physical, physical-chemical and nutritional properties of extruded products, as a step in the development of an organic breakfast cereal based on corn flour and passion fruit fiber. The raw material was characterized as to its proximate composition; total, soluble and insoluble fiber contents; water solubility index (WSI), water absorption index (WAI), milk solubility index (MSI), milk absorption index (MAI), oil absorption index (OAI); glycemic index (GI) and cyanogenic compounds. After characterization of the raw material, the thermoplastic extrusion process was used to produce a base for breakfast cereals, optimizing the formulation and process parameters through the Response Surface Methodology, with the aim of obtaining a â?¿high fiber contentâ?? product with adequate technological properties. The extruded products were characterized with respect to physical properties, such as expansion index (EI), color, hardness and maintenance of texture in milk; physicalchemical properties, such as WSI, WAI, MSI, MAI and OAI; and nutritional properties, such as GI and cyanogenic compounds. It was observed that the passion fruit fiber used had a high total fiber content (64.11%), presenting significant contents of insoluble (50.16%) and soluble (13.95%) fibers, different to the corn flour used that presented a low total fiber content (3.68%), of which 3.37% were insoluble fibers and 0.31% soluble fibers. The values found for the WSI of the corn flour and passion fruit fiber were 7.14 and 31.66%, respectively. The values found for the WAI of the corn flour and of the passionfruit fiber were 3.33 and 14.38 g water/g dry material, respectively. The values found for the MSI of the corn flour and passion fruit fiber were 5.23 and 14.53%, respectively. The MSI values were lower than the WSI values. The values found for the MAI of the corn flour and passion fruit fiber were 3.26 and 12.50 g milk/g dry material, higher than those of WAI, possibly due to the formation of pectin gels. The oil absorption indices of the corn flour and passion fruit fiber were 3.63 and 4.74 g oil/g dry material, respectively. The glycemic indices of the corn flour and passion fruit fiber were 48.03 and 45.00%, respectively. The content of cyanogenic compounds in passion fruit fiber were 748,3 mg/kg. The response surfaces demonstrated that at low values of the variables studied, greatest expansion was obtained. For the hardness of the extruded products, the surfaces demonstrated that the most important effect was moisture and its interaction with temperature. Increasing moisture, the hardness of the extruded products increased significantly. However, it was observed that process temperature was the parameter that had the greatest negative effect on the texture of the products after 5 minutes in milk. With respect to color of the extrudates, high levels of passion fruit fiber reduced L* and hab values, producing darker and less yellow extrudates, different to the effect of temperature, where high temperatures increased L* and hab values, producing lighter and more yellow extrudates. In the extruded products, the highest values for WSI were found with the highest passion fruit fiber contents, while the highest values for OAI were obtained with low fiber contents. Apparently, there was no effect of the variables studied on the GI of the extruded products. The content of cyanogenic compounds was higher in the products with greater percentages of passion fruit fiber, as expected. Apart from this, there seems to be an effect of raw material moisture content in the reduction of cyanogenic compounds during the extrusion process. The extrudate considered optimum in this work presented adequate properties with respect to EI and hardness. It also presented a high percentage of dietary fiber (11%), higher than that required by the Brazilian Legislation (6 g/100 g product) to be labeled as a â?¿high fiber contentâ?? breakfast cereal
Mestrado
Mestre em Tecnologia de Alimentos

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Afonso, Guilherme. "Utilização da metodologia de superfície de resposta no desenvolvimento de um molho tipo Pesto visando a atividade antioxidante." Universidade de São Paulo, 2006. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/89/89131/tde-02112006-120252/.

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Abstract:

Evidências recentes têm demonstrado que dietas com elevado conteúdo de vegetais, frutas e grãos podem reduzir o risco de diversas doenças não transmissíveis. As propriedades benéficas desses alimentos têm sido atribuídas, em grande parte, à presença de substâncias antioxidantes, que são capazes de diminuir os efeitos prejudiciais dos radicais livres. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma formulação de molho tipo Pesto, com base nas propriedades antioxidantes dos seus ingredientes principais: manjericão, castanha do Brasil e azeite de oliva extra virgem. A metodologia foi divida em duas fases: a primeira consistiu na avaliação da interação entre os componentes com atividade antioxidante (AA) presentes nos ingredientes principais do molho, realizada através da metodologia de superfície de resposta por modelagem de misturas. Foi utilizado um planejamento centróide simplex, no qual a resposta medida foi a atividade antioxidante dos extratos de diferentes polaridades obtidos das diferentes formulações. Utilizando-se o método DPPH (1,1-difenil-2-picrilhidrazil) e o sistema ß-caroteno/ácido linoléico, não foi encontrada interação entre os componentes com AA presentes nos ingredientes. Apesar dos modelos obtidos não descreverem adequadamente a variação dos resultados, o manjericão foi identificado como o ingrediente de maior contribuição para a AA total do molho. Foi realizada análise sensorial para determinar a formulação melhor aceita dentre as possibilidades obtidas. A segunda fase consistiu em submeter a formulação determinada na fase 1 às análises de composição centesimal, quantificação dos compostos fenólicos totais e quatro métodos in vitro de avaliação da AA: método do poder redutor, sistema ß-caroteno/ácido linoléico, DPPH e ensaio em meio lipídico pelo aparelho Rancimat®. A formulação final pode ser considerada como uma boa fonte de antioxidantes naturais e portanto fazer parte de uma dieta saudável.
Recent evidences have shown that high consumption of vegetables, fruits and grains can reduce the risk of non-communicable diseases. The healthy properties of these foods have been related mostly to the presence of antioxidants, substances which are known as capable of decreasing the harmful effects of free radicals. The objective of this work was to develop a Pesto sauce formulation, based on the antioxidant properties of its main ingredients: sweet basil, Brazil nut and extra-virgin olive oil. The methodology was divided in two phases: The first one consisted in the evaluation of the interaction between the components with antioxidant activity (AA) present in the sauce\'s main ingredients, applying the response surface methodology with a mixture model. A centroid simplex plan was used, in which the response measured was the AA of the extracts of different polarities from the different formulations. By using the DPPH (1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl) method and the ß-carotene/linoleic acid system, no interaction between the components with AA was detected. Although the models could not describe properly the response variation, sweet basil was identified as the main responsible for the total AA of the sauce. Sensory analysis was conducted to determine the most accepted formulation among the possibilities. The second phase consisted in submitting the formulation obtained in phase 1 to centesimal composition analysis, quantification of total phenolics and four in vitro AA methods: reducing power, DPPH method, ß-carotene/linoleic acid system and the Rancimat® method. The final formulation may be considered a good source of natural antioxidants and therefore be part of a healthy diet.

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Branco, Gabriel Favalli. "Aplicação de técnicas fatoriais de planejamento no desenvolvimento de um modelo de avaliação da oxidação em óleos e emulsões." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9131/tde-29092011-154603/.

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Abstract:

A estabilidade oxidativa em óleos e emulsões é influenciada pela ação simultânea de diversos fatores. Entretanto, a avaliação do efeito antioxidante de novos compostos tem sido conduzida utilizando-se valores fixos para esses fatores. Portanto, o objetivo deste estudo foi aplicar técnicas fatoriais para desenvolver modelos de oxidação lipídica nos quais os principais fatores pudessem variar simultaneamente. A oxidação de óleo de linhaça removido de seus componentes minoritários, determinada pela concentração de hidroperóxidos e malonaldeído (TBARS), foi avaliada em função da variação conjunta da temperatura (40 - 60 oC), concentração de ferro (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O) e de ascorbil palmitato (0,0 - 1,5 mmol/L). Os maiores valores observados para os marcadores foram obtidos a 40oC, sendo altamente dependentes da relação \"ferro / ascorbil palmitato\". Adicionando-se 1,4707 mmol/L de ferro e 1,5839 mmol/L de ascorbil palmitato, a amplitude de formação de hidroperóxidos aumentou em 57%. Uma emulsão foi preparada com 1% do mesmo óleo de linhaça removido de seus componentes minoritários, utilizando-se um emulsificante aniônico sob alta pressão. A variação da temperatura, pH e concentração de ferro, cobre, ácido ascórbico, ascorbil palmitato e cloreto de sódio nos marcadores químicos da oxidação (hidroperóxidos e TBARS) foi avaliada através de um planejamento fracionário do tipo Plackett-Burman para seleção de variáveis. A seguir, o efeito das concentrações de ferro (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O), ácido ascórbico (0,0 - 2,0 mmol/L) e pH (3,0 - 7,0) na estabilidade oxidativa das emulsões foi avaliado utilizando-se um Delineamento Composto Central. Os maiores valores dos marcadores foram obtidos adicionando-se 0,885 mmol/L de ferro e 1,700 mmol/L de ácido ascórbico à emulsão mantida a 30ºC sob pH 5,51. A atividade antioxidante de seis compostos foi avaliada em ambos os modelos (óleo puro e emulsão), sendo que uma melhor discriminação entre as amostras foi observada nos sistemas otimizados. A utilização de técnicas fatoriais mostrou-se eficiente na avaliação conjunta de vários fatores que influenciam a estabilidade oxidativa de óleos e emulsões, e proporcionou um melhor poder de discriminação na atividade antioxidante de compostos naturais e artificiais.
The oxidative stability in bulk oils and emulsions is affected by many factors. However, assessment of the antioxidant effect of new compounds has been carried out under fixed conditions. Thus, the objective of this study was to apply factorial techniques to develop lipid oxidation models in which the main factors vary simultaneously. Oxidation of flaxseed oil stripped of its minor components determined by the concentration of hydroperoxides and malonaldehyde (TBARS) was evaluated according to the combined variation of temperature (40 - 60 oC), iron concentration (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O) and ascorbyl palmitate concentration (0,0 - 1,5 mmol/L). The highest observed values to these markers were obtained at 40oC, being greatly dependent on the \"iron / ascorbyl palmitate\" ratio. Addition of 1,4707 mmol/L of iron and 1,5839 mmol/L of ascorbyl palmitate increased the hydroperoxide formation by 57%. An emulsion was prepared with 1% of the same stripped flaxseed oil and an anionic emulsifier under high pressure. The variation of temperature, pH and iron, copper, ascorbic acid, ascorbyl palmitate and sodium chloride concentration on the chemical markers of oxidation (hydroperoxides and TBARS) was evaluated using a Plackett-Burman design to screen the variables. Following, the effect of iron concentration (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O), ascorbyl palmitate concentration (0,0 - 2,0 mmol/L) and pH (3.0 - 7,0) on the oxidative stability of the emulsion was evaluated using a Central Composite Design. The highest observed values to these markers were obtained adding 0,885 mmol/L of iron and 1,700 mmol/L of ascorbic acid to the emulsion under 30ºC and pH 5,51. The antioxidant activity of six compounds was evaluated using both models (bulk oil and emulsion), in which a better discrimination was observed for the samples in the optimized systems. The application of factorial techniques was efficient on the joint assessment of several factors that affect the oxidative stability of oils and emulsions, and provided a better discrimination power on the antioxidant activity of natural and artificial compounds.

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Paucar, Menacho Luz Maria. "Influencia do processo de germinação dos grãos de duas cultivares de soja BRS 133 e BRS 258 nos compostos bioativos da farinha integral de soja germinada." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/255878.

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Abstract:

Orientador: Yoon Kil Chang
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-12T17:06:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PaucarMenacho_LuzMaria_D.pdf: 1866293 bytes, checksum: b2ed687c50fce735e8c1ed59d2f47d2c (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: O consumo de soja tem aumentado consideravelmente nos últimos anos, devido à suas propriedades funcionais com a presença de diversos compostos bioativos como as isoflavonas, das quais as mais importantes formas são a genisteína e a daidzeína que, em determinadas concentrações, trazem benefícios para à saúde dos consumidores. Novos compostos protéicos bioativos estão sendo pesquisados, tanto, como a lunasina, o Inibidor de Bowman-Birk (BBI) e a lectina, e como não protéicos, as saponinas. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência dos parámetros do processo de germinação (tempo e temperatura) das cultivares de soja BRS 133 (baixo teor protéico) e BRS 258 (alto teor protéico) desenvolvidas pela EMBRAPA, nos compostos bioativos da farinha integral de soja germinada (FISG). Os efeitos das variações de tempo e temperatura de germinação nos compostos bioativos foram analisados através da Metodologia de Superfície de Resposta, com um delineamento composto central rotacional com duas variáveis independentes: tempo de germinação (x1) e temperatura de germinação (x2). O delineamento incluiu onze ensaios: quatro pontos fatoriais, quatro pontos axiais e três repetições no ponto central. A germinação foi realizada em câmara de germinação, entre papéis, e no final dos tempos e temperaturas de germinação segundo o planejamento do experimento as amostras foram congeladas a -30 ° C, e depois liofilizadas. As con centrações de isoflavonas e saponinas foram determinadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e as concentrações de proteína solúvel, lunasina, Inibidor de Bowman Birk (BBI) e lectina foram determinadas por ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay). A identificação do polipeptídeo bioativo lunasina foi determinado por Western Blot e a atividade da lipoxigenase foi determinada por quantificação da banda de lipoxigenase em gel por eletroforese. A caracterização físico-química das duas cultivares de soja brasileira permitiu concluir que, embora a sua composição esteja dentro de uma gama típica de nutrientes da soja, surge um padrão distinto de alguns nutrientes e de compostos bioativos, no que diz respeito ao teor de proteínas. A cultivar BRS 133 apresentou um baixo teor de proteína e uma alta concentração de isoflavonas totais e, em forma oposta, a cutivar BRS 258 apresentou um alto teor de proteínas e baixa concentração de isoflavonas totais. Os resultados mostraram que, tanto o tempo como as temperaturas de germinação tiveram uma influência significativa sobre a composição e as concentrações de compostos bioativos na farinha de soja germinada. Nesta pesquisa, foram determinadas as faixas ótimas de tempo e temperatura de germinação para obter o maior conteúdo de compostos bioativos (lunasina, isoflavonas e saponinas) e a diminuição de fatores antinutricionais (BBI e lectina). Neste estudo, também foram determinados estes compostos, embora sejam antinutricionais, pois atualmente são considerados bioativos e com benefício à saúde. Na cultivar BRS 133, um tempo de germinação de 42 horas a 25 °C resultou em um aumento de 61,66% na concentração de lunasina, uma diminuição de 58,73% na concentração de lectina e uma diminuição de 69,95% na atividade de lipoxigenase. Aumentos significativos na concentração de isoflavonas agliconas (daizeína e genisteína) e na concentração de saponinas totais foram observados com um tempo de germinação de 63 h a uma temperatura de 30°C. Sob estas condições, a concentração de genisteína na FISG comparada com o grão de soja sem germinar, apresentou um aumento de 212,29% neste flavonóide bioativo. Na cultivar BRS 258, o processo germinativo resultou numa redução do BBI, da lectina e da atividade de lipoxigenase. Um baixo tempo de germinação, 12 h (-1), a 25 °C (0) resultou em maior concentração de lunasin a. Um aumento no tempo de germinação de 12 h (-1) para 72 h (+1), a 25 °C res ultou em um aumento de 31,9% no teor de proteína solúvel, um decréscimo de 27,0% na concentração BBI, e uma diminuição de 72,6% na concentração de lectina. Nesta cultivar, aumentos significativos na concentração de isoflavonas agliconas (daizeína e genisteína) e nas saponinas totais foram observados com um tempo de germinação de 63 h a 30 °C
Abstract: The consumption of soybean has increased considerably in recent years due to its functional properties, with the presence of many bioactive compounds such as isoflavones, of which the most important forms are genistein and daidzein, which, in determined concentrations, can provide health benefits to the consumer. New bioactive protein compounds are also being studied, such as lunasin, the Bowman-Birk inhibitor (BBI), lectin and non-protein bioactive compounds such as saponins. The objective of the present work was to study the influence of the parameters of the process of germination (time and temperature) of the soybean cultivars BRS 133 (low protein) and BRS 258 (high protein), both developed by EMBRAPA, on the bioactive compounds in the whole flour obtained from the germinated soybean (GSWF). Response surface methodology was used to analyze the effects of variations in germination time and temperature on the bioactive compounds using a central composite rotational design with two independent variables: germination time (x1) and germination temperature (x2). The design included eleven trials: four factorial points, four axial points and three repetitions at the central point. Germination was carried out between papers in a germination chamber, and at the end of the times and temperatures determined by the experimental design, the samples were frozen at -30ºC and subsequently freeze dried. The concentrations of isoflavones and saponins were determined by high performance liquid chromatography (HPLC), and the concentrations of soluble protein, lunasin, Bowman-Birk inhibitor and lectin by ELISA (enzymelinked immunosorbent assay). The identification of the bioactive polypeptide lunasin was determined by the Western Blot assay and lipoxygenase activity by quantification of the band obtained in gel electrophoresis. The physicochemical characterization of the two Brazilian soybean cultivars allowed to conclude that, although their compositions were within the typical ranges for soybean nutrients, there was a distinct pattern for some nutrients and bioactive compounds with respect to the protein contents. The cultivar 133 presented a low protein content and high concentration of total isoflavones, whereas the cultivar BRS 258 presented a high protein content and low concentration of total isoflavones. The results showed that both the germination time and temperature had a significant influence on the composition and concentrations of bioactive compounds in the germinated soybean whole flour (GSWF). The optimum germination time and temperature ranges to obtain maximum contents of the bioactive compounds (lunasin, isoflavones and saponins) and maximum decrease in the anti-nutritional factors (BBI and lectin), were determined in this study, although currently these anti-nutritional factors are considered bioactive and of benefit to health. Using the cultivar BRS 133, a germination time of 42 hours at 25ºC resulted in an increase of 61.66% in lunasin concentration, a decrease of 58.73% in lectin concentration and a decrease of 69.95% in lipoxygenase activity. A significant increase in the concentrations of the aglycone isoflavones (daizein and genistein) and total concentration of saponins was observed with a germination time of 63 h at a temperature of 30ºC. In these conditions, genistein concentration in GSWF, as compared to the non-germinated soybean, resulted in an increase of 212.29% of this bioactive flavonoid. With the cultivar BRS 258, the germination process resulted in a reduction in BBI, lectin and lipoxygenase activity. Low germination times of 12 h (-1) and temperatures 25 ºC (0) resulted in a greater concentration of lunasin. An increase in the germination time from 12 h (-1) to 72 h (+1) at 25 ºC resulted in a 31.9% increase in soluble protein, a 27.0% decrease in the concentration of BBI and a 72.6% decrease in lectin concentration. With this cultivar, a significant increase in the concentration of the aglycone isoflavones (daizein and genistein) and total saponins was also observed with a germination time of 63 h and temperature of 30 ºC
Doutorado
Doutor em Tecnologia de Alimentos

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Silveira, Nadiége Dourado Pauly [UNESP]. "O emprego da metodologia de superfície de resposta no desenvolvimento de um novo produto simbiótico, fermentado com Enterococcus faecium CRL 183 e Lactobacillus helveticus ssp jugurti 416, à base de extratos aquosos de soja e de Yacon (Smallanthus sonchifolius)." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2009. http://hdl.handle.net/11449/88345.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-06Bitstream added on 2014-06-13T20:50:17Z : No. of bitstreams: 1 silveira_ndp_me_arafcf.pdf: 632968 bytes, checksum: 566fea3e37e0a1dbca16d6a35e7a7aa1 (MD5)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
O desenvolvimento de alimentos funcionais tem aumentado mundialmente devido a seus compostos bioativos que diminuem o risco de doenças e promovem a saúde. Baseado nisso, a indústria e a comunidade científica estão, cada vez mais, buscando ingredientes que possam conferir tais características aos alimentos. A soja, além de ser importante fonte protéica, possui fibras, isoflavonas, oligossacarídeos com potencial prebiótico (rafinose e estaquinose), vitaminas e minerais. As raízes tuberosas de yacon (Smallanthus sonchifolius) possuem grande quantidade de frutooligossacarídeos do tipo inulina, um componente não digerível pelo nosso organismo, com função de auxiliar na seleção de determinadas bactérias da microbiota intestinal, principalmente as bifidobactérias, possuindo, portanto, efeito prebiótico. O objetivo do presente estudo foi o de verificar, através da metodologia da superfície de resposta, as melhores condições para a utilização simultânea de extratos aquosos de soja e de yacon no desenvolvimento de um novo produto fermentado por um cultivo probiótico constituído por Enterococcus faecium CRL 183 e Lactobacillus helveticus ssp jugurti 416. Para tanto, as variáveis independentes foram representadas pelo teor protéico fornecido pelo extrato hidrossolúvel de soja (g/L) e pelo extrato aquoso de yacon (%). As variáveis dependentes (respostas) foram obtidas através do teste de aceitação sensorial (“sabor” e “impressão global”). A otimização conjunta das variáveis apontou a formulação 7 (1,74 g/L de teor protéico fornecido pelo extrato de soja e 25,86% de extrato de yacon) do planejamento experimental como sendo a mais adequada. No entanto, as formulações 9 e 10 (ambas contendo 1,74 g/L de teor protéico fornecido pelo extrato de soja e 40% de extrato de yacon) apresentaram valores de aceitação que não diferiram significativamente...
World-wide the development of functional food has been increased, due to its bioactive components which decrease the risk of getting some illnesses and promote health. Based on that, the industry and the scientific population are more and more searching for ingredients that may confer such characteristics to food. The soy, besides being an important proteic source, has fibers and isoflavones, oligosaccharides with potential prebiotic (raffinose and stachyose), vitamins and minerals. The yacon tuber (Smallanthus sonchifolius) is a source of fructooligosaccharides, type inulin, undigestible components by our organism that helps in the selection and development of some bacteria of intestinal microbiota, mainly the bifidobacteria, which means that yacon has prebiotic effect. The aim of this study was to check, through Response Surface Methodology, the optimum conditions to use, simultaneously, the soy and yacon watery extracts in the development of a new fermented product with the probiotic cultive constituted by Enterococcus faecium CRL 183 and Lactobacillus helveticus ssp jugurti 416. Therefore, the independent variables were represented by the protein of soymilk (g/L) and the yacon extract (%). The dependent variables (responses) were obtained through the acceptance test (“taste” and “overall acceptability”). The joint optimization of the variables pointed out the 7th formulation (1.74 g/L of soymilk protein and 25.86% of yacon extract) of the factorial design as the most adequate. However, the 9th and 10th formulations (both containing 1.74 g/L of soymilk protein and 40% of yacon extract) presented acceptance scores significantly equal to the 7th treatment. The optimized product was submitted to the shelf-life determination, and it was presented in conditions of consuming in the course of 21 days at 5 ºC and with viability of the probiotic cultive among... (Complete abstract click electronic access below)

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Ferreira, Reinaldo Eduardo. "Avaliação de parametros do processo de extrusão e do teor de farelo de trigo adicionado em caracteristicas de "snacks" expandidos de milho." [s.n.], 2006. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/256004.

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Abstract:

Orientador: Caroline Joy Steel
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-08T05:07:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_ReinaldoEduardo_M.pdf: 3044163 bytes, checksum: f704bd363854b3c9458130c70bece72a (MD5) Previous issue date: 2006
Mestrado
Mestre em Tecnologia de Alimentos

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Ito, Ana Paula. "Estudo do processo de desidratação osmotica a pulso de vacuo (PVOD) para manga." [s.n.], 2007. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/255131.

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Abstract:

Orientadores : Miriam Dupas Hubinger
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-08T16:55:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ito_AnaPaula_D.pdf: 2517451 bytes, checksum: 12213bb2b29c901535a1ecec8d825de8 (MD5) Previous issue date: 2007
Resumo: A proposta deste trabalho foi estudar o processo de desidratação osmótica de mangas em fatias, utilizando a tecnologia de desidratação osmótica a pulso de vácuo, que consiste em submeter o sistema solução-produto à pressão sub-atmosférica por um curto período, no início do processo. Inicialmente, foi realizado um planejamento fatorial fracionário 25-1, onde estudaram-se os efeitos da concentração da solução osmótica, temperatura de processo, recirculação da solução, tempo e intensidade de aplicação de vácuo, na transferência de massa durante o processo de desidratação osmótica de fatias de manga. A temperatura, entre 20 a 40°C, e a concentração, entre 45 a 60°Brix, foram as variáveis que mais afetaram a transferência de massa. O tempo do pulso de vácuo aplicado (entre 5 e 15 minutos) influenciou o ganho de sólidos e a difusividade efetiva de água. A intensidade da recirculação da solução e o nível de pressão aplicado não foram estatisticamente significativos para todas as respostas estudadas e esses parâmetros foram fixados nas etapas subseqüentes do projeto. A partir dos resultados obtidos, um planejamento fatorial 23 completo foi realizado, considerando três fatores: concentração da solução osmótica (45 a 65°Brix), temperatura de processo (20 a 40°C) e tempo de pulso de vácuo (0 a 20 minutos). Para a obtenção da maior perda de água, menor ganho de sólidos e manutenção das propriedades reológicas, a melhor condição de processo encontrada para a desidratação osmótica de fatias de manga foi a utilização de solução osmótica na concentração de 60°Brix, temperatura de processo de 30°C, aplicação de 10 minutos de pulso de vácuo e tempo de processo de 120 minutos. O estudo da cinética do processo na condição otimizada, com e sem aplicação de vácuo, revelou que o pulso de vácuo provocou uma maior perda de água e ganho de sólidos e, conseqüentemente, a difusividade efetiva também foi superior em comparação ao processo tradicional. Com o uso do pulso de vácuo, as fatias de manga processadas apresentaram melhores resultados para a conservação do teor de carotenóides e preservação das propriedades mecânicas. As fatias de mangas frescas e osmoticamente desidratadas apresentaram uma boa aceitação pelo consumidor sendo que os melhores resultados também foram obtidos com o uso do vácuo. Em relação aos parâmetros de cor e à avaliação da microestrutura, não houve diferenças entre os processos com e sem aplicação de vácuo na desidratação osmótica
Abstract: The purpose of this work was to study the osmotic dehydration of mango slices using the pulsed vacuum osmotic dehydration technology, which consists on the application of a sub-atmospheric pressure to the solid-liquid system for a short period, at the beginning of the process. Initially, a 25-1 fractional factorial design was realized to evaluate the influence of osmotic solution concentration, process temperature, solution recirculation, vacuum application time and pressure on mass transfer during the mango slices osmotic dehydration process. The variables that most affected mass transfer were temperature (20 to 40°C) and solution concentration (45 to 60°Brix). The pulsed vacuum time application (5 to 15 minutes) was significant for solids gain and water effective diffusivity. Osmotic solution re-circulation and vacuum pressure showed no influence on mass transfer and consequently, these variables could be fixed at the most economically viable level for any further trials. From this results, a 23 factorial experimental design was used to design the tests for the pulsed vacuum osmotic dehydration of mango slices, considering three factors (independent variables): concentration (45-65°Brix), temperature (20-40°C) and vacuum pulse time (0-20 minutes). The best conditions aiming a greater water loss, lower solid gain and rheological properties maintenance in the mango slices was 120 minutes of process time, 30°C of process temperature, 60°Brix of osmotic solution concentration and 10 minutes of vacuum time. The study of process kinetics on the optimized condition, with and without vacuum application, reveled that the vacuum pulse provoked a greater water loss and solids gain and, consequently, the effective diffusivity was also greater, compared to the traditional osmotic process. The mango slices processed by pulsed vacuum osmotic dehydration showed better results for carotenoids retention and mechanical properties maintenance. The fresh and osmotically dehydrated mango slices showed a good sensory acceptance and the best results were also obtained with vacuum application. In respect to the color parameters and microstructure, no differences were observed between samples processed with and without vacuum application
Doutorado
Doutor em Engenharia de Alimentos

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Cordeiro, Daniela. "Propriedades tecnológicas e aceitação sensorial de produtos cárneos empanados com alto teor de grãos inteiros, farinhas, farelos e flocos de cereais." [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/255087.

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Abstract:

Orientador: Marise Aparecida Rodrigues Pollonio
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-17T11:58:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cordeiro_Daniela_D.pdf: 9752486 bytes, checksum: 1343a77b6ab10d733d82260785e2a659 (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: Atualmente os consumidores estão cada vez mais interessados no consumo de alimentos com apelos para a promoção da saúde. No desenvolvimento de produtos cárneos com características funcionais, os cereais, os quais possuem uma grande proporção de fibra insolúvel, têm vantagens fisiológicas e tecnológicas por serem constituídos principalmente de celulose. Destacam-se a capacidade de ligação de água e gordura e também a capacidade de reduzir custos de formulação. Sob este aspecto, este trabalho teve o objetivo de estudar e desenvolver formulações de produtos cárneos reestruturados empanados com alto teor de grão inteiro, farinhas, farelos e flocos de cereais integrais garantindo suas características tecnológicas e sensoriais. Primeiramente, foi realizada a seleção e avaliação das propriedades tecnológicas de diferentes cereais para combiná-los na forma de blends de cereais, através de analise físicoquímica e sensorial. A seguir, foi realizado o estudo do efeito da adição de diferentes blend de cereais (6% a 24%) em produto cárneo reestruturado empanado com avaliação das propriedades tecnológicas através da metodologia de superfície de resposta. Foram estudadas como variáveis respostas: umidade, absorção de óleo, textura, cor, bem como a qualidade sensorial geral e os atributos de aparência, cor interna e externa, textura e em especial crocância e sabor. Finalmente, foi estudada a influência dos métodos de cocção (fritura em óleo, forno convencional e forno microondas) sobre empanados de frango adicionados de sete tipos de cereais integrais. A seleção dos cereais e elaboração dos blends com sete tipos de cereais resultaram em teores adequados de proteínas (14,52%), lipídeos (10,39%) e carboidratos (62,72%) e um bom índice de capacidade de retenção de água (4,8). Nos produtos empanados a menor absorção de óleo foi para a formulação com 15% blends. A adição de até 24% de cereais integrais resultou num bom desempenho de textura e cor objetiva para os produtos empanados fritos. Em produtos empanados pré-fritos, houve um aumento na intensidade da cor amarela devido à adição dos blends de grãos e farinhas. Do ponto de vista sensorial os empanados adicionados de sete tipos de cereais integrais apresentar 97% de aceitação e 91% de intenção de compra pelo painel de consumidores, não diferindo da formulação controle. Os produtos submetidos ao forno microondas com 0% e 15% de cereais integrais, obtiveram os maiores porcentuais de umidade e lipídeos em comparação aos produtos cozidos em forno convencional, maior luminosidade e menor intensidade de vermelho, menor força de cisalhamento e as menores notas atribuídas pelos provadores em todos os atributos sensoriais, caracterizando um produto úmido, flácido, claro e sem crocância. Este trabalho permitiu a elaboração de um produto cárneo reestruturado empanado com alto teor de cereais integrais com boa aceitação sensorial, sendo necessários mais estudos para otimizar a substituição do processo de fritura por forneamento ou cocção em microondas
Abstract: Currently consumers are increasingly interested in food consumption with appeals for the promotion of health. In the development of meat products with functional features, cereals, which have a high proportion of insoluble fiber, have physiological and technological advantages because they are made primarily of cellulose. In this respect, this work was to study and develop formulations restructured breaded meat product with high content of whole grain, flour, bran and flakes, cereals and ensuring their sensory acceptance and technological. First, we performed the selection and evaluation of technological properties of different cereals and combine them in the form of blends of cereals, through physicalchemical analysis and sensory acceptance. Next, we performed a study of the effect of adding different blend of cereals (6% to 24%) in restructured breaded meat product and technological properties evaluation by response surface methodology. Were studied as variables response: moisture, oil absorption, texture, color sensory acceptance and appearance attributes, external and internal color, texture, flavor and crispness. Finally, we studied the influence of cooking methods (frying in oil, conventional oven and microwave oven) on breaded chicken added seven types of grains. The selection of grains and the blends with seven types of grain resulted in adequate levels of protein (14.52%), lipid (10.39%) and carbohydrate (62.72%) and a good index of holding capacity water (4.8). Breaded products the oil absorption was lower for the formulation with 15% blends. The addition of up to 24% of grains resulted in a good performance color and texture to the breaded products fried. In breaded pre-fried products, an increase in color saturation due to the addition of the blends of grains and flours. From the standpoint of the sensory the breaded products added seven types of grains presented 97% acceptance and 91% of purchase intention by the consumer panel did not differ from the control formulation. The products subject to the microwave oven at 0% and 15% whole grains, had the highest percentage of moisture and lipids in comparison to products cooked in conventional oven, greater brightness and low saturation yellow, lower shear force and lower scores by the judges in all sensory attributes, configuring in a product moist, flabby, clear and without crunchiness. This work allowed the preparation of a breaded restructured meat product with high content of whole grains with good sensory acceptance, more research is needed to optimize the replacement of the frying in the baking or microwave oven
Doutorado
Engenharia de Alimentos
Doutor em Tecnologia de Alimentos

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Bombo, Aurea Juliana. "Obtenção e caracterização nutricional de snacks de milho (Zea mays L.) e linhaça (Linum usitatissimum L.)." Universidade de São Paulo, 2006. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/6/6133/tde-23102006-115234/.

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Abstract:

O processo de cozimento por extrusão é uma técnica de grande importância para a indústria de alimentos, empregada na produção de snacks, cereais matinais, proteínas texturizadas, etc. Os snacks ou salgadinhos com base de milho são designados como alimentos desprovidos de valor nutricional, mas constituem-se hábito de consumo da população, sendo assim, melhorar a qualidade de tais produtos é uma importante medida de Saúde Pública. O presente trabalho teve por objetivo desenvolver um processo para obter um snack de milho com adição de linhaça e maior valor nutricional que tenha potencial para intervenções nutricionais em grupo populacional específico ou para consumo geral. A partir de ensaios prévios foram delineados dois planejamentos compostos centrais (D1 e D2), com 3 variáveis independentes: umidade (U), temperatura do equipamento (T) e adição de linhaça (L). As variáveis-resposta foram razão de expansão (RE) e força para cisalhamento (FC) por estarem diretamente correlacionadas com a aceitabilidade do produto. A regressão para o modelo quadrático do D1 apresentou R2 (%) de 89 (RE) e 84,4 (FC), mas houve falta de ajuste do modelo (p<0,05). Já para o D2 o R2 foi 84 (RE) e 70 (FC), o modelo não apresentou falta de ajuste e a regressão foi significativa (p<0,05) somente para RE. Foram significativos os efeitos lineares U e T, quadrático U e interação UT, independendo de L. Calculando-se as derivadas do modelo preditivo foi encontrado ponto ótimo que reproduziu a expansão máxima. O snack ótimo (30% L) apresentou composição (base seca): 14,7% proteína, 0,2% lipídeos, 1,7% cinzas, 4,9% fibras solúveis e 10,3% fibras insolúveis. Na análise sensorial o atributo cor foi rejeitado e sabor, textura e aparência geral foram aceitos. Comparado aos snacks de milho convencionais, que contém menos de 2% de fibras, a adição de linhaça permitiu o uso do atributo alto teor de fibras, segundo a legislação brasileira, além da maior quantidade protéica obtida. O presente trabalho está submetido à patente intitulada: Farinha para fabricação de gêneros alimentícios, solução aromatizante livre de gordura vegetal hidrogenada para fabricação de gêneros alimentícios, biscoito tipo "snack" light e de elevado valor nutritivo, e processo para a fabricação do mesmo. 2005. Patente: Privilégio de Inovação no 0502694-6.
Extrusion cooking is a very important process for the food industry, used to manufacture a series of products as expanded snack foods, breakfast cereals, texturized proteins, etc. Corn snacks are nick-named as junked foods or are being considered foods with calories and no nutrients. Nevertheless they are largely consumed by the population, and this consumption has grown considerably in the past years, because of that, to improve nutritional value of those products will have a significative impact in population health. The aim of this work was to develop a process to obtain a corn based snack added of flaxseed with high nutritive quality that could be useful in nutritional programs. After initial experiments, 2 central composite designs (D1 and D2) were modeled, with 3 independent variables: moisture, temperature and flaxseed addition. The dependent (response) variables were: expansion ratio (ER) and shear strength (SS) because they are highly correlated with acceptability. The regression analysis for the quadratic model showed: D1: R2 = 89% (ER) and 84% (SS), but the model showed lack of fit; D2: R2 = 84% (ER) and 70% (SS), the model didnt show lack of fit and the regression was statistically significant only for ER (p< 0.05). The results indicated that linear effects of both moisture and temperature, second order effect of temperature and interaction between moisture and temperature were significant. Flaxseed addition wasnt significant. The derivatives of ER indicated an optimum point that reproduced maximum expansion. The optimum snack (30% flaxseed) has the composition (d.s.b.): 14.7% protein, 0.2% lipids, 1.7% ash, 4.9% soluble fiber and 10.3% insoluble fiber. The sensorial analysis revealed that color was rejected and flavor, texture and general aspect were accepted. Comparing to the traditional corn snacks that have less than 2% of fiber, the corn based flax snack besides the increment in protein can be named high content of fiber according to the Brazilian legislation.

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Torezan, Gabriela Aparecida Pompeu. "Desenvolvimento do processo combinado de desidratação osmotica-fritura para obtenção de chips de manga." [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/254403.

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Abstract:

Orientador: Hilary Castle de Menezes
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-04T14:08:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torezan_GabrielaAparecidaPompeu_D.pdf: 5215421 bytes, checksum: 2cefe1bcde6d43c19ecb1fdfc1763eac (MD5) Previous issue date: 2005
Resumo: O desenvolvimento de novos produtos visando o uso de matérias-primas nacionais é de grande interesse para a economia do país, uma vez que agrega valor ao produto e diminui o grande excedente da produção que resulta muitas vezes em perdas. A manga possui apreciação de destaque dentre as frutas tropicais em todo o mundo, é uma matéria-prima barata, presente em abundância em nosso país, mas em contrapartida as perdas da produção chegam a até 30%. Dentro desse contexto e aliando-se o aumento nos últimos tempos da procura por produtos de conveniência, o Departamento de Tecnologia de Alimentos da Unicamp em parceria com o CIRAD (Centre de Coopération International em Recherche Agronomique pour le Développment) ¿ Montpellier/França, implantou uma nova linha de pesquisa que visa expandir a aplicação de fritura em frutas para a produção de chips, da qual faz parte o presente trabalho, tendo como matéria prima a manga. Os estudos foram direcionados a fim de se obter parâmetros otimizados de processos, tipo de pré tratamento (desidratação osmótica), variedade e ponto de maturação da matéria-prima, e caracterização dos produtos finais, quanto aos aspectos químicos, físicos, microscópicos e sensoriais. Primeiramente foram estudadas e estabelecidas algumas condições de processo de fritura, como: razão fruta:óleo (p/p) de 1:4, reutilização do óleo até 15 frituras (3 minutos cada à temperatura de 160°C); espessura das fatias de 3mm, sem descascamento e desidratação osmótica à pressão ambiente com agitação. Em seguida, o pré tratamento de desidratação osmótica foi estudado através da Metodologia de Superfície de Resposta (MSR), verificando-se um aumento das taxas de transferência de massa com aumento do tempo e temperatura; a imersão em banhos consecutivos de solução osmótica com concentração crescente (35, 45 e 65 °Brix; 35 e 65°Brix), empregada a fim de se aumentar o teor de sólidos finais do produto desidratado osmoticamente também foi avaliada; os resultados mostraram no entanto que o aumento dos sólidos obtido pelo uso dos banhos não acarretou em aumento da qualidade final dos chips (aceitação sensorial). Estabelecida a condição de desidratação osmótica (80 minutos, 40°C, agitação de 200rpm, solução sacarose 65°Brix, relação fruta e solução 1:4 (p/p)), o processo de fritura foi estudado através da MSR, sendo analisados os teores de umidade, lipídeos, parâmetros de cor (L*, a*, b*) e aceitação sensorial (aparência, cor, aroma, sabor, textura e intenção de compra). As respostas teor de umidade e aceitação da cor e do sabor foram escolhidas para definição da faixa ótima de tempo (140-180s) e temperatura (155-165°C) de fritura. Estabelecidas as condições do método combinado desidratação osmótica ¿ fritura, foram comparados os chips de manga das cultivares Tommy Atkins e Palmer, nos estágios de maturação verde, ¿de vez¿ e maduro. As análises mostraram que a matéria-prima das duas cultivares, no ponto de maturação verde e ¿de vez¿, foram as de melhor qualidade. As micrografias dos chips de manga apresentaram encolhimento da matriz celular, células plasmolizadas, resultantes da rápida evaporação da água devido à alta temperatura de processo, e glóbulos de óleo aderidos na superfície do tecido ou nos poros criados pela saída da água. As isotermas de sorção dos chips de manga Tommy Atkins e Palmer apresentaram característica do tipo III, e o fenômeno de adsorção começou em atividade de água 0,4, indicando uma boa estabilidade dos produtos. O último trabalho foi conduzido no CIRAD ¿ França, e consistiu na aplicação de pressão reduzida durante o processo de fritura, e os efeitos observados no desenvolvimento de cor dos chips, utilizando uma fruta modelo (maçã Granny Smith). Os resultados revelaram a grande vantagem de aplicação de vácuo, com a obtenção de chips com menor teor de água e praticamente nenhum escurecimento em relação ao material in natura. A aplicação do processo combinado desidratação osmótica ¿ fritura (à pressão atmosférica) para obtenção de chips de manga se mostrou prática, sem a necessidade de equipamentos sofisticados, econômica (uso de materiais abundantes e baratos, como a manga e a sacarose), resultando em um produto de boas características de qualidade, com baixos teores de umidade (2-5%) e de lipídeos (11-13%) e boa aceitação sensorial sensorial (variando entre gostei ligeiramente e gostei moderadamente), mostrando ser uma ótima aplicação de tecnologia para desenvolvimento de um novo produto e agregação de valor à matéria-prima
Abstract: The development of new products using national raw materials is of considerable importance to the national economy, adding value to the product and decreasing surplus production, resulting in increasingly smaller losses. Throughout the World, the mango stands out amongst the tropical fruits, being a cheap raw material, produced in abundance in this country, although currently, production losses reach 30%. In this context and considering the current demand for convenience foods, the Department of Food Technology/UNICAMP/Brazil in partnership with CIRAD (Centre de Coopération International em Recherche Agronomique pour le Développment), Montpellier/France, implanted a new research line aimed at expanding the application of frying to fruits, for the production of chips and this thesis is part of this research line. The studies were directed at optimising the process parameters, defining the type of pre-treatment (osmotic dehydration), raw material variety and maturation and characterising the final products with respect to their chemical, physical, microscopic and sensory aspects. Firstly some of the frying conditions were studied and established, such as: fruit:oil (w/w) ratio of 1:4; re-use of the frying oil up to 15 times without alterations of the oil or the product; 3mm thickness of the mango slices without peeling and osmotic dehydration at atmospheric pressure with agitation. The osmotic dehydration pre-treatment was then studied using Response Surface Methodology (RSM). Immersion in consecutive baths of increasingly concentrated osmotic solution (35, 45 and 65°Brix; 35 and 65°Brix) was also studied, aimed at increasing the final solids content of the osmotically dehydrated product. However, the results showed that this procedure did not result in an improvement in chip quality (sensory acceptance). Having determined the conditions for osmotic dehydration (80 minutes and 40°C), the frying process was studied using RSM, analysing the moisture and lipid contents, colour parameters (L*, a*, b*) and sensory acceptance (appearance, colour, aroma, flavour, texture and intent to buy). The responses of moisture content, colour and taste acceptance were chosen to define the optimal ranges of time (140-180s) and temperature (155-165°C). Having established the conditions for the combined osmotic dehydration ¿ deep fat frying method, mango chips made from the cultivars Tommy Atkins and Palmer were compared, and also the states of maturity (mature green, half ripe and ripe). The analyses showed that for both cultivars, the mature green and the half ripe states of maturity gave the best quality chips. The chip micrographs presented a shrunk cellular matrix, plasmolyzed cells, results of the rapidly evaporated surface water by the high temperature process and oil globules adhered at the surface tissue or at the porous created by the water vaporisation. The sorption isotherms of Tommy Atkins and Palmer mango chips had type III characteristics, and the adsorption phenomenon starts at water activity above 0.4, showing good product stability. The last part of the study was conducted at CIRAD, France, and consisted of the application of reduced pressure during the frying process of a model fruit (Granny Smith apples), and the effects observed on chip colour development. The results showed the great advantage of applying vacuum, obtaining chips with lower moisture content and almost no darkening as compared to the raw material. The application of the combined osmotic dehydration ¿ frying method (at atmospheric pressure) to obtain mango chips was shown to be practical, not requiring sophisticated equipment, economic (use of cheap, abundant raw materials, such as mango and sucrose), resulting in a product with good quality characteristics, low moisture (2 - 5%) and lipid (11 ¿ 13%) contents and good sensory acceptance (6-7), showing itself to be an optimum technological application to develop a new product and add value to the raw material
Doutorado
Tecnologia de Alimentos
Doutor em Tecnologia de Alimentos

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Sichieri, Ana Paula Marques Pino. "Potencial antioxidante de extratos de especiarias em sistemas modelo e na estabilidade oxidativa do óleo de soja." Universidade de São Paulo, 2013. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11141/tde-16122013-145802/.

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Abstract:

A degradação oxidativa dos lipídeos é um fator preponderante que limita a vida útil dos alimentos, reduzindo suas qualidades nutricionais e organolépticas. A utilização de antioxidantes durante o processo de fabricação pode diminuir consideravelmente a extensão da oxidação lipídica, desencadeada pela reação de radicais livres. A crescente preocupação pelo consumo de alimentos mais saudáveis e livres de aditivos sintéticos tem recebido maior atenção pelas indústrias, que atualmente tem procurado por alternativas mais naturais, como o uso de antioxidantes provenientes de especiarias, como uma forma promissora de substituição dos compostos sintéticos. O objetivo deste trabalho foi estudar as condições de obtenção de extratos hidroalcoólicos de cravo (Syzygium aromaticum), canela (Cinnamomum verum) e pimenta dedo-de-moça (Capsicum annuum) e sua aplicação em óleos de soja refinado, armazenado em embalagens de vidro, em comparação com amostras adicionadas de antioxidante sintético TBHQ e amostras livres de antioxidantes (controle), durante sete meses, simulando a comercialização em supermercados. Foram verificados também as propriedades antioxidantes dos extratos de especiarias produzidos nas condições selecionadas através das metodologias de DPPH e ABTS. O estudo do efeito da temperatura de extração e do grau de hidratação do etanol sobre o rendimento de compostos fenólicos totais dos extratos destas especiarias foi realizado com aplicação de planejamento experimental e metodologia de superfícies de resposta. As condições para uma extração eficiente dos compostos fenólicos do cravo, da canela e da pimenta foram o emprego de etanol a 49,5 % (v/v). As melhores temperaturas estiveram entre 45 a 50 °C para o cravo e canela, e 60 °C para a pimenta. Os extratos de cravo, canela e pimenta dedo-de-moça preparados nas condições otimizadas, foram adicionados nas proporções de 50 mg kg-1, 100 mg kg-1, 150 mg kg-1 e 200 mg kg-1 às amostras de óleo de soja refinado e submetido a um teste acelerado em estufa a 65 °C juntamente com amostras adicionadas nas mesmas proporções de TBHQ e amostras isentas de antioxidantes (controle), para verificação da concentração mais eficiente no retardar a oxidação. Em seguida, após os resultados do teste de estufa, os óleos adicionados de 100 mg kg-1 de extratos, TBHQ, e isento de antioxidantes foram acondicionados em embalagens de vidro transparente de 250 mL e armazenados sob condições de comercialização (incidência de luz fluorescente por 15 horas / 24 horas e 331,71 Lux). Os resultados de Índice de Peróxido, Acidez e Absortividade na faixa do ultravioleta evidenciaram que os extratos foram capazes de oferecer proteção antioxidante ao óleo de soja refinado em diferentes níveis, sendo que o tratamento adicionado de extrato de cravo foi o que mais se destacou na inibição da oxidação lipídica do óleo de soja, seguido do extrato adicionado de canela e pimenta (p<0,05).
Lipid deterioration is a major cause of shorter food shelf life, reducing its nutritional and organoleptical quality. The use of antioxidants during the manufacturing process can significantly decrease the extent of lipid oxidation reactions triggered by free radicals. The growing concern about the consumption of healthier foods and free from synthetic additives has received increased attention by the industry, which is currently looking for more natural alternatives, such as the use of antioxidants from herbs and spices, as a promising replacement of synthetic compounds. The objective of this work was to study the conditions for obtaining hydroalcoholic extracts of cloves (Syzygium aromaticum), cinnamon (Cinnamomum verum) and red pepper (Capsicum annuum) and its application in soybean oil refined, stored in glass containers, compared with samples added of synthetic antioxidant TBHQ and samples free antioxidant (control) during 7 months simulating marketing conditions in supermarkets. Extracts were analyzed by DPPH and ABTS methods. The study of the effect of extraction temperature and the degree of hydration of ethanol on the yield of total phenolic compounds of the extracts of these spices was carried out with application of experimental design and response surface methodology. The best solvent concentration for efficient extraction of phenolic compounds from clove, cinnamon and pepper was 49.5% ethanol (v / v). The best temperatures were between 45 and 50°C for cloves and cinnamon, and 60 ° C for pepper. The extracts of clove, cinnamon and red pepper prepared under optimized conditions were added in concentration of 50 mg kg-1 , 100 mg kg-1, 150 mg kg-1 and 200 mg kg-1 to samples of refined soybean oil and subjected to an accelerated storage test at 65°C with samples containing the same concentrations of TBHQ and samples free of antioxidant (control) in order to check the most efficient concentrations to slow the oxidation. The best extracts concentration 100 mg kg-1 from the Schaal oven test was added to oil packed in glass containers against oil with 100 mg kg-1 of TBHQ, and oils free of antioxidants and stored under normal commercialization conditions (fluorescence light exposure for 15 hours / 24 hours and 333,71 Lux). Peroxide, acid values and absorptivity in the ultraviolet range showed that the extracts were able to offer antioxidant protection to soybean oil at different levels. Clove extract, showed the best performance in the inhibition soybean oil oxidation, followed by cinnamon and pepper (p<0,05).

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Oldoni, Tatiane Luiza Cadorin. "Prospecção e identificação de compostos bioativos de subprodutos agroindustriais." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-22062011-112040/.

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Abstract:

Atualmente, milhões de toneladas de subprodutos são produzidas durante o processamento de alimentos pelas agroindústrias. A maioria deles é rica em compostos bioativos, principalmente os fenólicos, os quais são responsáveis por várias atividades biológicas. Assim, este trabalho teve como objetivos avaliar o conteúdo de compostos fenólicos totais e a atividade antioxidante de três subprodutos agroindustriais engaço e bagaço de uva (Vitis vinifera) da variedade Cabernet Sauvignon e película de amendoim (Arachis hypogaea) , otimizar o processo de extração de compostos bioativos e selecionar o subproduto de maior potencial para a realização do fracionamento e isolamento bioguiado dos compostos responsáveis pela atividade antioxidante. Os subprodutos foram coletados no primeiro semestre de 2010, congelados e liofilizados. O conteúdo de compostos fenólicos totais dos extratos foi determinado pelo método de Folin-Ciocalteu e o potencial antioxidante durante a otimização do processo de extração foi avaliado pelo método de sequestro do radical DPPH. O processo de otimização da extração de compostos antioxidantes foi realizado primeiramente usando modelos univariáveis e, em seguida, foi desenvolvido planejamento fatorial 22 utilizando como variáveis a concentração de solvente e a temperatura de extração. Na última etapa do processo de otimização da extração, foi feito experimento utilizando ultrassom. Para os três subprodutos, observou-se maior sequestro do radical DPPH com o aumento da temperatura de extração e concentração de acetona. As melhores condições para a extração de compostos com atividade antioxidante foram concentração de acetona de 60% e temperatura de extração de 70oC em banho termostatizado. A partir dos resultados obtidos neste estudo, foi feito o isolamento bioguiado dos compostos bioativos da película de amendoim, pois foi o subproduto que apresentou o maior teor de compostos fenólicos e a maior atividade antioxidante. O extrato bruto da película de amendoim foi primeiramente purificado utilizando a resina Amberlite XAD2 para gerar duas frações, as quais foram denominadas frações metanólica (Fr-Met) e aquosa (Fr-aquosa). Após a avaliação da atividade antioxidante dessas frações pelas técnicas de sequestro dos radicais DPPH e ABTS, além da determinação do perfil químico por cromatografia líquida de alta eficência (CLAE), a Fr-Met, a mais bioativa, foi recromatografada em coluna gel Sephadex LH-20. Nesse processo, foram obtidas 123 subfrações, as quais foram reagrupadas, após análise de cromatografia em camada delgada (CCD), em 18 subfrações. Essas subfrações foram avaliadas quanto à atividade antioxidante e a subfração 10, que apresentou elevada atividade antioxidante, foi submetida ao isolamento dos compostos pela técnica de CLAE semipreparativa. Dois compostos foram isolados e denominados composto 1 e composto 2. O composto 1 foi o mais potente, apresentando capacidade de sequestro do radical DPPH, em termos de IC50, de 18,25 \'mü\'g.mL-1, e redução do Fe3+ de 7,59 mmol Fe2+.g-1, valores maiores do que os do antioxidante sintético BHT. Os resultados de atividade antioxidante avaliada pelo método ABTS mostraram que o composto 1 (6,54 mmol TEAC.g-1) possui atividade próxima a padrões naturais com reconhecida atividade, como quercetina e catequina. Por meio da técnica de ressonância magnética nuclear (RMN), foi possível identificar o composto 1 como epicatequina- (2\'beta\'\'SETA\'O\'SETA\'7,4\'beta\'\'SETA\'6)-[epicatequina-(4\'beta\'\'SETA\'8)]-catequina e o composto 2 como epicatequina- (2\'beta\'\'SETA\'O\'SETA\'7,4\'beta\'\'SETA\'8)-[epicatequina-(4\'beta\'\'SETA\'8)]-catequina-(4\'alfa\'\'SETA\'8)-epicatequina, ambos pertencentes à classe das proantocianidinas. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que os subprodutos agroindustriais analisados são ricos em compostos fenólicos de alta atividade antioxidante e, portanto, devem ser mais bem explorados pelas indústrias de alimentos e farmacêutica
Nowadays, millions of tons of by-products are produced during food processing in agroindustrial plants. Most of them are rich in bioactive compounds, mainly phenolic substances, responsible for several biological activities. Therefore, this study aimed at assessing the total phenolic compound content and the antioxidant activity of three agroindustrial by-products Cabernet Sauvignon grape stalks and pomace (Vitis vinifera) and peanut skin (Arachis hypogaea) , optimizing the process to extract the bioactive compounds, and selecting the by-product with the highest potential for bioguided fractionation and isolation of the compounds responsible for antioxidant activity. All the by-products were collected in the first semester of 2010, frozen, and lyophilized. Total phenolic compound content was determined using the Folin-Ciocalteu method and antioxidant potential during optimization of the extraction process was assessed by the DPPH radical-scavenging method. The process used to optimize the extraction of antioxidant compounds was carried out initially using univariate models and, after that, a 22 factorial planning was developed using solvent concentration and extraction temperature as variables. In the last phase of the process used to optimize the extraction, we performed an experiment using ultrasound. For the three byproducts analyzed we observed higher DPPH radical-scavenging activity as the extraction temperature and acetone concentration increased. The best conditions for the extraction of antioxidant compounds were acetone at 60% and extraction temperature of 70oC in thermostatic bath. Based on the results of this study, we carried out the bioguided isolation of bioactive compounds from peanut skin, since this was the by-product that presented the highest phenolic compound content and antioxidant activity. Peanut skin crude extract was purified using Amberlite XAD2 resin to generate two fractions, named methanol (Met-Fr) and aqueous fractions (Aqu-Fr). After evaluating the antioxidant activity of these fractions using the DPPH and ABTS radical-scavenging methods, as well as determining their chemical profile by high performance liquid chromatography (HPLC), Met-Fr, the fraction presenting the highest bioactivity, was rechromatographed on a Sephadex LH-20 gel column. During this process, 123 subfractions were obtained and they were regrouped, after thin-layer chromatography (TLC), into 18 subfractions. These subfractions were evaluated as to their antioxidant activity and subfraction 10, which presented high antioxidant activity, underwent isolation of compounds using semipreparative HPLC. Two compounds were isolated and named compound 1 and compound 2. Compound 1 was the most potent, presenting DPPH radical-scavenging activity, in terms of IC50, of 18.25 \'mü\'g.mL-1, and Fe3+ reduction of 7.59 mmol Fe2+.g-1, values that are higher than the synthetic antioxidant BHT. The results of antioxidant activity evaluated by the ABTS radical-scavenging method showed that compound 1 (6.54 mmol TEAC.g-1) has activity similar to natural standards with known activity, such as quercetin and catechin. Using the nuclear magnetic resonance (NMR) technique we identified compound 1 as epicatechin-(2\'beta\'\'SETA\'O\'SETA\'7,4\'beta\'\'SETA\'6)-[epicatechin- (4\'beta\'\'SETA\'8)]-catechin and compound 2 as epicatechin-(2\'beta\'SETA\'O\'SETA7,4\'beta\'\'SETA\'8)-[epicatechin-(4\'beta\'\'SETA\'8)]- catechin-(4\'alfa\'\'SETA\'8)-epicatechin, both belonging to the proantocianidin class. The results obtained in the present study showed that the agroindustrial by-products analyzed are rich in phenolic compounds with high antioxidant activity and, therefore, should be more explored by food and pharmaceutical industries

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Silveira, Nadiége Dourado Pauly. "O emprego da metodologia de superfície de resposta no desenvolvimento de um novo produto simbiótico, fermentado com Enterococcus faecium CRL 183 e Lactobacillus helveticus ssp jugurti 416, à base de extratos aquosos de soja e de Yacon (Smallanthus sonchifolius) /." Araraquara : [s.n.], 2009. http://hdl.handle.net/11449/88345.

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Abstract:

Resumo: O desenvolvimento de alimentos funcionais tem aumentado mundialmente devido a seus compostos bioativos que diminuem o risco de doenças e promovem a saúde. Baseado nisso, a indústria e a comunidade científica estão, cada vez mais, buscando ingredientes que possam conferir tais características aos alimentos. A soja, além de ser importante fonte protéica, possui fibras, isoflavonas, oligossacarídeos com potencial prebiótico (rafinose e estaquinose), vitaminas e minerais. As raízes tuberosas de yacon (Smallanthus sonchifolius) possuem grande quantidade de frutooligossacarídeos do tipo inulina, um componente não digerível pelo nosso organismo, com função de auxiliar na seleção de determinadas bactérias da microbiota intestinal, principalmente as bifidobactérias, possuindo, portanto, efeito prebiótico. O objetivo do presente estudo foi o de verificar, através da metodologia da superfície de resposta, as melhores condições para a utilização simultânea de extratos aquosos de soja e de yacon no desenvolvimento de um novo produto fermentado por um cultivo probiótico constituído por Enterococcus faecium CRL 183 e Lactobacillus helveticus ssp jugurti 416. Para tanto, as variáveis independentes foram representadas pelo teor protéico fornecido pelo extrato hidrossolúvel de soja (g/L) e pelo extrato aquoso de yacon (%). As variáveis dependentes (respostas) foram obtidas através do teste de aceitação sensorial ("sabor" e "impressão global"). A otimização conjunta das variáveis apontou a formulação 7 (1,74 g/L de teor protéico fornecido pelo extrato de soja e 25,86% de extrato de yacon) do planejamento experimental como sendo a mais adequada. No entanto, as formulações 9 e 10 (ambas contendo 1,74 g/L de teor protéico fornecido pelo extrato de soja e 40% de extrato de yacon) apresentaram valores de aceitação que não diferiram significativamente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: World-wide the development of functional food has been increased, due to its bioactive components which decrease the risk of getting some illnesses and promote health. Based on that, the industry and the scientific population are more and more searching for ingredients that may confer such characteristics to food. The soy, besides being an important proteic source, has fibers and isoflavones, oligosaccharides with potential prebiotic (raffinose and stachyose), vitamins and minerals. The yacon tuber (Smallanthus sonchifolius) is a source of fructooligosaccharides, type inulin, undigestible components by our organism that helps in the selection and development of some bacteria of intestinal microbiota, mainly the bifidobacteria, which means that yacon has prebiotic effect. The aim of this study was to check, through Response Surface Methodology, the optimum conditions to use, simultaneously, the soy and yacon watery extracts in the development of a new fermented product with the probiotic cultive constituted by Enterococcus faecium CRL 183 and Lactobacillus helveticus ssp jugurti 416. Therefore, the independent variables were represented by the protein of soymilk (g/L) and the yacon extract (%). The dependent variables (responses) were obtained through the acceptance test ("taste" and "overall acceptability"). The joint optimization of the variables pointed out the 7th formulation (1.74 g/L of soymilk protein and 25.86% of yacon extract) of the factorial design as the most adequate. However, the 9th and 10th formulations (both containing 1.74 g/L of soymilk protein and 40% of yacon extract) presented acceptance scores significantly equal to the 7th treatment. The optimized product was submitted to the shelf-life determination, and it was presented in conditions of consuming in the course of 21 days at 5 ºC and with viability of the probiotic cultive among... (Complete abstract click electronic access below)
Orientador: Elizeu Antonio Rossi
Coorientador: Dionisio Borsato
Banca: Daniela Cardoso Umbelino Cavallini
Banca: Eliane Maria Ravasi Stéfano Simionato
Mestre

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Ucles, Santos Jose Ricardo. "Desenvolvimento de pão de queijo funcional pela incorporação de isolado proteico de soja e polidextrose." [s.n.], 2006. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/256339.

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Abstract:

Orientador: Fernanda Paula Collares
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-06T15:44:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UclesSantos_JoseRicardo_M.pdf: 2719947 bytes, checksum: c27f8219ba712b28246c216abd73b478 (MD5) Previous issue date: 2006
Resumo: O pão de queijo, um produto tipicamente brasileiro, é considerado um produto de panificação que não contém glúten, pois em sua formulação não é utilizada farinha de trigo e sim fécula nativa de mandioca ou fécula de mandioca fermentada naturalmente e/ou modificada. Devido ao seu alto teor de carboidratos, possui grande aceitabilidade e pode ser utilizado por pessoas portadoras de doença celíaca. O alto consumo deste produto no Brasil e a procura crescente dos consumidores por produtos alimentícios não somente nutritivos e saborosos, mas que também tragam benefício à saúde, estimula o estudo da incorporação de ingredientes nutricionais e funcionais à massa de pão de queijo que não afetem suas propriedades reológicas, físicas e sensoriais. O objetivo deste trabalho, portanto, foi avaliar o efeito da incorporação de componentes nutricionais e funcionais, como o isolado protéico de soja e a polidextrose, na qualidade da massa e do pão de queijo assado, com e sem adição de fécula de mandioca pré-gelatinizada, visando determinar quais dos teores adicionados de cada um destes ingredientes conferem as melhores características físicas e sensoriais ao pão de queijo. Para atingir este objetivo, o trabalho foi dividido em três etapas: (i) avaliação do teor adequado de fécula de mandioca e polvilho azedo adicionado à formulação de pão de queijo, através da determinação de suas propriedades físicas, reológicas e sensoriais; (ii) análise do efeito combinado dos ingredientes nutricionais e funcionais incorporados à massa de pão de queijo com diferentes teores de fécula de mandioca e polvilho azedo, com e sem a etapa de escaldamento, nas suas propriedades reológicas, físicas e sensoriais, utilizando a metodologia de superfície de resposta; (iii) caracterização física, química, reológica e sensorial das formulações de pão de queijo, com e sem a adição de fécula de mandioca pré-gelatinizada, escolhidas no item anterior. Na primeira etapa do trabalho, massas elaboradas com teores de 70% e 100% de fécula de mandioca apresentaram maiores consistências em U.F. em relação às massas elaboradas com altos teores de polvilho azedo, durante o processo de mistura similado no farinógrafo Brabender. Os pães de queijo elaborados com altos teores de polvilho azedo apresentam coeficientes de expansão de até 80,00%, sendo que os pães elaborados com fécula de mandioca apresentaram valor máximo de expansão de 66,67%. Devido a este poder de expansão apresentado pelos pães de queijo elaborados com polvilho azedo, a força de compressão (textura dos pães) obtida foi de 7,85% a 28,40% menor à reportada para pães de queijo elaborados com fécula de mandioca. Sensorialmente, os pães de queijo elaborados com altos teores de fécula de mandioca apresentaram as maiores médias em relação aos atributos de aceitação geral, textura, cor e sabor em comparação com os pães de queijo com altos teores de polvilho azedo, que segundo os provadores lembra o biscoito de polvilho. Na segunda etapa do trabalho, foi possível a determinação de um modelo matemático para o volume específico dos pães de queijo elaborados com adição de fécula de mandioca pré-gelatinizada, e para o ângulo de tonalidade do miolo (h) de pães de queijo elaborados sem adição de fécula de mandioca prégelatinizada, explicando a interação que existe entre as variáveis (fécula de mandioca, polvilho azedo, isolado protéico de soja e polidextrose). O modelo matemático do volume mostra que a utilização de teores entre 79,76% e 100% de polvilho azedo, 5,50% de isolado protéico de soja e teores abaixo de 1,03% de polidextrose confere grandes volumes ao pão de queijo, assim como teores de 0,00% de polvilho azedo, 5,50% de isolado protéico de soja e teores de polidextrose acima de 5,07%. Para o ângulo de tonalidade (h), o modelo matemático determinou que a utilização dos valores extremos, teores mínimo e máximo, de polvilho azedo (0,00% e 100,00%) com teores de 0,00% a 9,00% de isolado protéico de soja e teores médios de polidextrose (2,21%) na formulação de pão de queijo, conferiu altos ângulos de tonalidade do miolo. Os parâmetros de textura, luminosidade e saturação da cor da crosta e do miolo dos pães de queijo, com e sem a adição de fécula de mandioca prégelatinizada, não apresentaram diferença significativa (p=0,05), sendo que a elaboração de pães de queijo utilizando concentrações na faixa estudada não produz alterações na qualidade do produto. Na última etapa do trabalho, duas formulações de pão de queijo, selecionadas na 2a etapa considerando os escores sensoriais de aparência geral, textura, aroma e sabor, foram caracterizadas física, química, reológica e sensorialmente, sendo que as duas formulações apresentaram diferença significativa (p=0,05) no perfil reológico da massa, no volume, textura e cor dos pães de queijo assados, mas sensorialmente foram igualmente aceitas pelos consumidores, quanto à aparência geral, cor do miolo, textura, aroma e sabor
Abstract: ¿Pao de queijo¿ (cheese bread), a typically Brazilian product, is considered a gluten-free bakery product, as its formulation does not contain wheat flour but native cassava starch, naturally fermented and/or modified. Due to its high content of carbohydrates, it has great acceptance and can be consumed by individuals who suffer from celiac disease. The high consumption of this product in Brazil and the growing demand, by consumers, of food products that are not only nutritious and tasty, but also bring health benefits, stimulates the study of the incorporation of nutritional and functional ingredients to cheese bread doughs, which do not affect its rheological, physical and sensorial properties. The objective of this study, therefore, was to evaluate the effect of the incorporation of the nutritional and functional components, such as soy protein isolate and the polydextrose, on the quality of cheese bread dough and of baked cheese bread, with or without the addition of pre-gelatinized cassava starch, with the objective of determining the contents of each of these ingredients that confer the best physical and sensorial characteristics to cheese bread. In order to achieve this objective, the study was divided in three phases: (i) evaluation of the appropriate content of cassava starch and sour cassava starch added to the formulation, by determining physical, rheological and sensorial properties; (ii) analysis of the combined effect of functional and nutritional ingredients incorporated to the cheese bread dough with different contents of cassava starch and sour cassava starch, with and without the scalding process, on rheological, physical and sensorial properties, using the response surface methodology; (iii) physical, chemical and rheological characterization of the cheese bread formulations, with or without the addition of pre-gelatinized cassava starch, chosen in the previous stage/step. In the first phase of the study, doughs elaborated with 70% and 100% of cassava starch presented greater consistency profiles when compared to high contents of sour cassava starch, during the mixing process simulated in the Brabender farinograph. The cheese breads elaborated with high contents of sour cassava starch presented expansion coefficients of up to 80.00%, while the cheese breads elaborated with cassava starch presented a maximum value of expansion of 66.67%. Due to this power of expansion presented by the cheese breads elaborated with sour cassava starch, the force of compression (texture of breads) obtained was 7.85% to 28.40% lower than that of those reported for cheese breads elaborated with cassava starch. Sensorially, the cheese breads produced with high contents of cassava starch presented the highest scores with respect to the attributes general acceptance, texture, color and flavor, in comparison to the cheese breads with high contents of sour cassava starch, which according to the panelists resembled the sour cassava starch biscuits (¿biscoito de polvilho¿). In the second phase of the study, it was possible to determine a mathematical model for the specific volume of cheese breads elaborated with the addition of pre-gelatinized cassava starch, and for the shade angle (h) of cheese breads elaborated without the addition of pre-gelatinized cassava starch, explaining the interaction between the variables (cassava starch, sour cassava starch, soy protein isolate and polydextrose). The mathematical model showed that the use of contents between 79.76% and 100% of sour cassava starch, 5.50 % of soy protein isolate and contents below 1.03% of polydextrose confers great volumes to cheese bread, as well as contents of 0.00% of sour cassava starch, 5.50% of soy protein isolate and contents of polydextrose above 5.07%. For the shade angle (h), the mathematical model determined that the use of extreme values, minimum and maximum contents, of sour cassava starch (0.00% and 100.0%) with contents of 0.00% to 9.00% of soy protein isolate and intermediate contents of polydextrose (2.21%) in the formulation of cheese bread conferred high shade angles to the crumb. The parameters of texture, luminescence (L*) and color saturation (C*) of the crust and crumb of the cheese breads, with and without the addition of pregelatinized cassava starch, did not present significant difference (p=0.05), indicating that the elaboration of cheese breads using the concentrations in the range studied for the different variables does not produce alterations in the quality of the product. In the last phase of the study, two formulations of cheese bread, selected in the second phase considering the sensorial scores of general appearance, aroma and flavor, were characterized physically, sensorially, rheologically and chemically. These two formulations presented significant differences (p=0.05) in the rheological profile of the dough, specific volume, texture and color of the baked cheese breads, but were equally accepted by consumers, as to general appearance, color of the cr8umb, texture, aroma and flavor
Mestrado
Mestre em Tecnologia de Alimentos

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BÔSSO, Antônio Rafael de Souza Alves. "Desenvolvimento do Software PlanEx de planejamento de experimentos online e sua aplicação didática na pós-Graduação." Universidade Federal de Goiás, 2012. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/1023.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:11:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Antonio Rafael de Souza Alves Bosso.pdf: 2756891 bytes, checksum: c44601eb9a4e7441d8e2cbaf917d13ef (MD5) Previous issue date: 2012-04-02
This work describes the design of experiments and response surface methodology (RSM) via factorial designs programmed in PlanEx, a new web/online software implemented using the Java language. The goal was to develop and validate PlanEx as a simple, efficient, and an interactive tool for undergraduate teaching and research. PlanEx was also designed as a free software, and the Java language was chosen since it is a community-developed open source software. PlanEx provides both full factorial design of experiments (2k) and fractional (2k-1), with up to six variables, and with, or without, replicates. PlanEx was also developed to perform variable screening through replicates, and normal probability plots and also to evaluate the model bias by the residual graphs. PlanEx is based on RSM with up to four variables at three levels, and central points with, or without, replicates. Through RSM the user can check linear or quadratic models to predict experimental responses through 3D surface plots, and analysis of variance (ANOVA). PlanEx was also evaluated in the second term of 2009, 2010, and 2011 in graduate courses of planning and design of experiments. The results have shown that PlanEx is fast, and interactive, and it is a simple design of experiment tool for both teaching and research.
Esta Tese apresenta o software PlanEx que contém as ferramentas do planejamento de experimentos fatorial escritas em linguagem de programação Java. O objetivo do trabalho foi desenvolver o software PlanEx e validá-lo como uma ferramenta de ensino e pesquisa simples, eficiente, interativa e gratuita na internet, sem a necessidade do usuário realizar download. A linguagem Java foi escolhida por oferecer uma grande quantidade de efeitos gráficos e de bibliotecas livres que contêm cálculos da estatística e da álgebra linear. O software PlanEx disponibiliza as ferramentas do planejamento de experimentos fatorial completo 2k e do fracionário 2k-1 com até seis variáveis e com, ou sem, replicatas de todos os experimentos. PlanEx foi desenvolvido para que estudantes e pesquisadores interessados no planejamento de experimentos possam utilizá-lo para realizar uma triagem das variáveis; para verificar quais variáveis provocam efeitos significativos na resposta experimental de um fenômeno em estudo, através de replicatas e/ou de gráficos de probabilidade normal; e para avaliar se o modelo é tendencioso através de gráficos de resíduos em função dos valores estimados. Para otimização ou expansão do planejamento de experimentos fatorial, o software PlanEx disponibiliza as ferramentas da Metodologia de Superfície de Resposta (RSM) com até quatro variáveis em três níveis, sendo um ponto central e com, ou sem, replicatas. Através da RSM o usuário pode verificar qual modelo, linear ou quadrático, prediz melhor as respostas experimentais através dos gráficos de superfície de resposta 3D e da Tabela de Análise de Variância (ANOVA). Através de três aplicações realizadas no segundo semestre dos anos de 2009, 2010 e 2011 nas aulas da disciplina de Quimometria II ministrada pelo Professor Dr. Anselmo Elcana de Oliveira no programa de pós-graduação de mestrado em Química da UFG e Doutorado Multiinstitucional em Química UFU/UFG/UFMT, o software PlanEx apresentou ser uma ferramenta rápida, interativa, gratuita e simples de ensino e pesquisa em nível de pós-graduação.

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Bergamaschi, Keityane Boone. "Extração, determinação da composição fenólica e avaliação do potencial de desativação de espécies reativas de oxigênio e da atividade anti-inflamatória de resíduos de amendoim, pimenta-rosa e pimenta-do-reino." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11141/tde-22062016-170703/.

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Abstract:

O setor agroindustrial tem se expandido muito nos últimos anos, levando o país a um aumento na geração de resíduos agroindustriais, sendo que a maior parte deles ainda é descartada no meio ambiente, sem tratamento adequado, ou utilizada na alimentação animal, destinos que a priori, não geram ganhos econômicos para a agroindústria além de representarem gargalos logísticos e ambientais na sua disposição. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivos otimizar o processo de extração de compostos bioativos, avaliar in vitro as atividades antioxidante, por meio da desativação de espécies reativas de oxigênio, e anti-inflamatória, bem como determinar a composição fenólica dos resíduos agroindustriais a saber: película de amendoim (Arachis hypogaea) (cultivares IAC886 e IAC505), pimenta-rosa (Schinus terebinthifolius Raddi) e pimenta-do-reino (Piper Nigrum L). O processo de otimização da extração de compostos antioxidantes foi realizado utilizando dois processos de extração, extração convencional e subcrítica, em delineamento composto central rotacional, utilizando como variáveis a temperatura e tempo e a pressão e temperatura, respectivamente, com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. Durante o processo de otimização a atividade antioxidante foi avaliada pelo método de sequestro do radical ABTS. Os melhores resultados foram obtidos para a extração convencional com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. A película de amendoim (IAC505) apresentou as maiores atividades antioxidantes (1.396,67, 580,44 e 859,89 μmol.g-1 em equivalentes de trolox, para os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%, respectivamente). A partir dos resultados obtidos para os solventes testados, utilizando a extração convencional, foram feitas outras análises de atividade antioxidante considerando o tempo e temperatura ideal de extração. Foram realizadas análises de avaliação da capacidade de redução de Folin-Ciocalteau e potencial de desativação dos radicais livres sintéticos (DPPH e ABTS) e espécies reativas de oxigênio (radicais peroxila, superóxido e ácido hipocloroso). O solvente de extração que apresentou melhores resultados em todos os ensaios foi o etanol 80%, sendo, portanto o solvente utilizado nas análises subsequentes. A partir da definição do melhor sistema extrator foram realizadas análises da composição fenólica, por meio das técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência em modo analítico (HPLC-RP), cromatografia gasosa acoplada com espectrometria de massas (GC-MS), e avaliação in vitro da atividade anti-inflamatória. Foram identificados nos resíduos estudados procianidinas B1 e B2, ácido p-cumárico, miricetina, ácido ferúlico, ácido siríngico, ácido sinápico, epicatequina e catequina. A pimenta-do-reino diminui significativamente os níveis de TNF-α e nitritos, reduzindo assim o processo inflamatório gerado. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que estes resíduos agroindústrias possuem grande potencial biológico, podendo assim ser melhores aproveitados tanto pela indústria de alimentos quanto pela indústria farmacêutica.
The agribusiness sector has expanded greatly in recent years, leading the country to an increase in the generation of agro-industrial residues, even though most of them are still discarded in the environment without proper treatment, or used in animal feed, destinations that a priori do not generate economic gains for agribusiness besides representing logistical and environmental bottlenecks at your disposal. In this sense, the present study aimed to optimize the bioactive compounds extraction process, to evaluate in vitro the antioxidant activities, through the deactivation of reactive oxygen species, and anti-inflammatory as well as determine the phenolic composition of agro-industrial residues namely peanut skin (Arachis hypogaea) (IAC886 and IAC505 cultivars), pink pepper (Schinus terebinthifolius Raddi) and black pepper (Piper nigrum L). The optimization process of extraction of antioxidants was performed using two extraction processes, conventional extraction and subcritical on central composite design, using as variable temperature and time and the pressure and temperature, respectively, with solvents ethanol 80%, water and propyleneglycol 80%. During the optimization process the antioxidant activity was evaluated for the kidnapping method of ABTS radical. The best results were obtained for the conventional extraction with solvents ethanol 80%, water and propyleneglycol 80%. Peanut skin (IAC505) showed the highest antioxidant activity (1,396.67, 580.44 and 859.89 μmol.g-1 in Trolox equivalents, for solvents ethanol 80%, water and propyleneglycol 80%, respectively). From the results obtained for the solvents tested, using conventional extraction, other analyzes were done considering the antioxidant activity optimum time and temperature of extraction. Valuation analyzes were carried out of the Folin-Ciocalteau reduction capability and potential disabling of synthetic free radical (DPPH and ABTS) and reactive oxygen species (peroxyl radicals, superoxide and hypochlorous acid). The extraction solvent that showed better results in all tests was ethanol 80%, and therefore the solvent used in subsequent analyzes. From the definition of the best extraction system analyzes were made of phenolic composition by means of liquid chromatography techniques of high efficiency in analytic way (HPLC-RP), gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS), and reviewed in vitro anti-inflammatory activity. They were identified at residues studied procyanidins B1 and B2, p-coumaric acid, myricetin, ferulic acid, syringic acid, sinapic acid, epicatechin, and catechin. The black pepper significantly reduces TNF-α and nitrite levels, thereby reducing the inflammatory process generated. The results of this study demonstrate that these agribusinesses waste have great biological potential, and thus can be best availed by both the food industry and the pharmaceutical industry.

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ARAÚJO, Luciares Costa de. "Otimização da desidratação osmotica do jambo-vermelho (Syzygium malaccense)." Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2009. http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/5086.

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Abstract:

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-07-26T15:42:18Z No. of bitstreams: 1 Luciares Costa Araujo.pdf: 619430 bytes, checksum: 20d364c86c266f0aa90f150f260eb543 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-07-26T15:42:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciares Costa Araujo.pdf: 619430 bytes, checksum: 20d364c86c266f0aa90f150f260eb543 (MD5) Previous issue date: 2009-03-25
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
To reduce post-harvest losses and diversify the industrial use of red-iamb (Syzygium malaccensis) was used the process of osmotic dehydration using a 2 ³factorial experimental design complete, having as independent variables:temperature (20 º to 70 º C), concentration of sucrose (16 ° Brix to 84 Brix) and immersion time (1.3 to 4.7 h), and dependent: loss of moisture (PU) and weight (PP),solid gain (SG) and the index of efficiency of dehydration (DEI). The results demonstrated the significant influence of all independent variables on all dependent, emphasizing that the concentration of osmotic solution temperature and had a greater influence on the PU and PP. The tests selected were 6 and 14. The test had14 more notes attribute the overall quality and compliance with the microbiological standards, thus providing a good alternative to preserve the iamb and diversify its supply.
Para reduzir as perdas pós- colheita e diversificar o aproveitamento industrial, do jambo-vermelho (Syzygium malaccense) foi utilizado o processo de desidratação osmótica através de um planejamento experimental fatorial 2³ completo, tendo como variáveis independentes: temperatura (20º a 70ºC), concentração da sacarose (16º Brix a 84º Brix) e tempo de imersão (1,3 a 4,7h), e dependentes: perda de umidade (PU) e de peso (PP), ganho de sólido (GS) e o índice de eficiência da desidratação (DEI). Os resultados demonstraram a influência significativa de todas as variáveis independentes sobre todas as dependentes, salientando que a concentração da solução osmótica e temperatura tiveram maior influencia sobre a PU e PP. Osensaios selecionados foram 6 e 14. O ensaio 14 apresentou maiores notas no atributo qualidade global e conformidade com os padrões microbiológicos,constituindo assim uma boa alternativa para conservar o jambo e diversificar a sua oferta.

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Falcao, Filho Ronaldo dos Santos. "Produção de passas de talo de abacaxi pérola por processo osmo-solar." Universidade Federal da Paraíba, 2011. http://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/handle/tede/4014.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1368291 bytes, checksum: c9504d31896cd49c514d45cee104f03b (MD5) Previous issue date: 2011-09-27
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
The objective of the present work was to produce pineapple stem raisin by means of osmo-solar drying. The raw material was selected taking into account parameters such as: color of the rind and level of soluble solids from the fruits. A type 23 factorial design was preceded with 4 repetitions at the central point, for further optimization of the osmotic dehydration using the methodology of surface responses. The partially dry product obtained from the osmotic dehydration, utilizing as conditions the ones from the planning, passed through complementary sun drying by means of a solar drier, build with assessable materials such as joined wood, aluminum plates, glass boards, matte black paint, Styrofoam and coal. The raw material, the product partially dehydrated and the final product had their compositions analyzed. The evaluation of the dimensions of the pineapples showed little variation, with a CV < 10%, an important factor for the standardization and control of the industrial processes. The raw material also presented a high level of soluble solids and low level of acidity, proving the analyzed pineapple useful for in natura consumption and for the industrial processing of several products, among them alcoholic and non-alcoholic beverages. Furthermore, the raw material has proven to be an excellent source of vitamin C, with a concentration of such nutrient higher than what is daily recommend according to legislation. The adopted linear factors have presented themselves to be adequate, they were fairly adjusted and predictive for the loss of (PA) and weight loss (PP) and fairly adjusted and predictive to gain of solids and gain of solid-loss of water ratio (GS:PA). Analyzing the level curves and surface of answer of the optimization parameters GS:PA, built from the statistical models, it was determined the ideal conditions of osmotic dehydration which were: T = 50 ºC, C = 40 g 100 g-1 and F:SO= 3:20. In evaluation, the Sun dryer presented and average temperature of 41.2 ºC against 35.7 ºC of natural air and maximum temperature of 46 ºC, besides the minimal relative air humidity of 37%. The product obtained after the draught presented humidity of 13.70 g 100 g-1 obeying the legislation concerning the maximum levels of humidity for dehydrated fruit.
O objetivo deste trabalho foi produzir passas de talo de abacaxi pérola por processo de secagem combinado osmo-solar. Selecionou-se a matéria-prima levando em consideração parâmetros como: cor da casca e teor de sólidos solúveis da fruta. Procedeu-se um planejamento fatorial do tipo 23 com 4 repetições no ponto central, para posterior otimização de desidratação osmótica usando a metodologia de superfícies de resposta. O produto parcialmente seco obtido a partir da desidratação osmótica, utilizando-se como condições às obtidas no planejamento, passou por secagem solar complementar em secador solar, construído com materiais acessíveis, tais como: madeira compensada, folhas de alumínio, placas de vidro, esmalte sintético preto fosco, isopor e carvão. A matéria-prima, o produto parcialmente desidratação e o produto final, tiveram a sua composição analisada. A avaliação das dimensões dos abacaxis mostrou pequena variação, com CV < 10%, fator importante para a padronização e controle de processos industriais. A matériaprima ainda apresentou alto teor de sólidos solúveis e baixo teor de acidez, fazendo o abacaxi analisado propício para o consumo in natura e para o processamento industrial de diversos produtos, entre eles: bebidas alcoólicas e não-alcoólicas. Além disso, a matéria-prima mostrou-se excelente fonte de vitamina C, com concentração deste nutriente superior à sua recomendação diária, preconizada pela legislação. Os modelos lineares adotados apresentaram-se adequados, sendo bastante ajustados e preditivos para a perda de água (PA) e perda de peso (PP) e razoavelmente ajustados e preditivos para o ganho de sólidos e razão ganho de sólidos-perda de água (GS:PA). Analisando-se as curvas de nível e superfície de resposta do parâmetro de otimização GS:PA, construídos a partir dos modelos estatísticos, determinaram-se as condições ideais de desidratação osmótica que foram: T = 50 ºC, C = 40 g 100 g-1 e F:SO= 3:20. Em avaliação, o secador solar apresentou temperatura média de 41,2 ºC contra 35,7 ºC do ar ambiente e temperatura máxima de 46 ºC, além de umidade relativa mínima do ar secagem de 37%. O produto obtido após a secagem apresentou umidade de 13,70 g 100 g-1 atendendo o a legislação quanto ao teor máximo de umidade para fruta desidratada.

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Silva, Wilson Souza da. "Modelagem e otimização de misturas ternárias de polipropileno (PP), borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM) e pó de pneu (SRT)." Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2011. http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2786.

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Abstract:

O aumento nos rejeitos industriais e a contínua produção de resíduos causam muitas preocupações no âmbito ambiental. Neste contexto, o descarte de pneus usados tem se tornado um grande problema por conta da pequena atenção que se dá à sua destinação final. Assim sendo, essa pesquisa propõe a produção de uma mistura polimérica com polipropileno (PP), a borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM) e o pó de pneu (SRT). A Metodologia de Superfície de Resposta (MSR), coleção de técnicas estatísticas e matemáticas úteis para desenvolver, melhorar e optimizar processos, foi aplicada à investigação das misturas ternárias. Após o processamento adequado em extrusora de dupla rosca e a moldagem por injeção, as propriedades mecânicas de resistência à tração e resistência ao impacto foram determinadas e utilizadas como variáveis resposta. Ao mesmo tempo, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi usada para a investigação da morfologia das diferentes misturas e melhor interpretação dos resultados. Com as ferramentas estatísticas específicas e um número mínimo de experimentos foi possível o desenvolvimento de modelos de superfícies de resposta e a otimização das concentrações dos diferentes componentes da mistura em função do desempenho mecânico e além disso com a modificação da granulometria conseguimos um aumento ainda mais significativo deste desempenho mecânico.
The increase in industrial waste and solid waste production cause many concerns in the environment. In this context, the disposal of used tires has become a major problem because of the little attention given to their final destination. Therefore, this research proposes the production of a polymer blend of polypropylene (PP), rubber of ethylene-propylene-diene (EPDM) and tire dust (SRT). The Response Surface Methodology (RSM), a collection of mathematical and statistical techniques useful for developing, improving and optimizing processes, was applied to the investigation of ternary mixtures. After proper processing on twin screw extrusion and injection molding, the mechanical properties of tensile and impact strength were determined and used as response variables. At the same time, scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the morphology of different blends and better interpretation of results. With specific statistical tools and a minimum number of experiments it was possible to develop models of response surfaces and the optimization of the concentrations of different components of the mixture depending on the mechanical performance and even with the change in particle size could increase even more significant this mechanical performance.

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Neto, Rubelmar Maia de Azevedo Cruz. "Taxa de resfriamento na soldagem: um novo entendimento." Universidade de São Paulo, 2018. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-19092018-094750/.

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Abstract:

Desde meados do século XX, métodos analíticos, numéricos e experimentais foram utilizados para quantificar a eficiência térmica na soldagem a arco, isto é, a razão entre a energia do arco elétrico e a energia que é entregue ao material durante a soldagem. Conhecendo-se a eficiência térmica, as dimensões da chapa e as propriedades térmicas do metal de base, torna-se possível prever as taxas e tempos de resfriamento a partir de modelo analíticos. Consequentemente, permitindo a previsão das transformações de fase, garantindo que os valores das propriedades da junta soldada se enquadrem dentro de um intervalo desejado. Os modelos de previsão de taxa de resfriamento derivados a partir dos modelos analíticos de Rosenthal são validos apenas no regime quase estacionário. Todavia, estes modelos costumam ser utilizados com pouco critério, mesmo em situações em que este regime não é alcançado. Portanto, para o desenvolvimento de modelos mais precisos e acurados para previsões das taxas de resfriamento, torna-se necessário entender como os termos do balanço de energia se desenvolvem durante a soldagem, até atingir o regime quase estacionário. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um entendimento mais abrangente dos fatores que impactam nos valores de taxas de resfriamento em juntas soldadas. Realizaram-se ensaios de calorimetria com nitrogênio líquido para diferentes tempos de soldagem, como também, foram coletados ciclos térmicos em diferentes posições ao longo do cordão, buscando entender como as variações no balanço de energia, ao longo da soldagem, impactam no material. A partir da Metodologia de Superfície de Resposta, foram obtidos os modelos empíricos da energia entregue ao material e da eficiência térmica do arco. Um novo entendimento acerca do balanço de energia na soldagem foi alcançado, servindo de base para o desenvolvimento e validação de um modelo preditivo de taxa de resfriamento, válido para diferentes condições de fluxo de energia no material.
Since the early 20th century, numerical and experimental methods have been used to quantify the thermal arc efficiency in welding, i.e., the ratio between the electric arc energy and the energy delivered to the material during welding. Knowing the thermal arc efficiency, the sample dimensions and the thermal properties of the base metal, it is possible to predict the cooling rates by analytical models. Consequently, allowing the prediction of phase transformations in the material, ensuring that values of welded joint properties are within a desired range. Cooling rate prediction models derived from Rosenthal\'s analytical models are valid only in quasi-stationary state. However, these models are used with little criterion, even in situations where this state is not achieved. Therefore, to development of more accurate and precise models for the prediction of cooling rate it become necessary to understand the evolution of the energy balance during the welding until the quasi-stationary state was reached. This work aims to develop a more comprehensive understanding of the factors that affect the cooling rate in welded joints. Calorimetry tests with liquid nitrogen were carried out for different welding times, and thermal cycles were collected at different positions along the weld bead, to understand how the variations in the energy balance during the welding affect the material. From the Response Surface Methodology, the empirical models of delivered energy and the thermal arc efficiency were obtained. A new understanding about the energy balance in the welding was found, that was used for the development and validation of a predictive model of cooling rate, valid for different condition of energy flow in the material.

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Shimano, Marilis Yoshie Hayashi. "Ação antioxidante de extratos de especiarias e suas misturas binárias e ternárias sobre a estabilidade oxidativa de óleo de soja." Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11141/tde-03122012-105001/.

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Abstract:

A oxidação de lipídeos produz compostos indesejáveis que alteram as características organolépticas de alimentos lipídicos e reduzem a qualidade nutricional. Nas indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica são adicionados antioxidantes sintéticos para retardar ou prevenir a deterioração lipídica. Devido aos estudos sobre a possível toxicidade dos antioxidantes sintéticos e ao apelo por compostos ativos naturais, o uso de antioxidantes naturais presentes em ervas e especiarias representa uma alternativa promissora. No presente trabalho foram estudadas as condições de obtenção de extratos hidroalcoólicos de especiarias e sua aplicação em óleo de soja refinado em teste acelerado. O estudo do efeito da temperatura e do grau de hidratação do etanol sobre o teor de compostos fenólicos totais dos extratos de alecrim, orégano, sálvia e tomilho foi realizado com aplicação de planejamento experimental e metodologia de superfícies de resposta. As condições para uma extração eficiente dos compostos fenólicos de alecrim e tomilho desidratados foram o uso de etanol 50% (v/v) e temperatura entre 45 a 50°C. Extrato de sálvia com maiores concentrações em fenólicos totais foram obtidos com etanol 50% (v/v) em uma faixa de temperatura de 57,5 a 60°C. O extrato de orégano requer uso de etanol 40-50% (v/v), em qualquer temperatura na faixa estudada (30 a 60°C). Os compostos identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas foram os ácidos cafeico e dihidrocafeico, timol e arbutina. Os extratos de alecrim, orégano e tomilho preparados nas condições otimizadas, bem como suas misturas binárias e ternárias, foram adicionados ao óleo de soja refinado e submetidos a teste acelerado em estufa a 60°C. Os resultados de Índice de Peróxido e Absortividade na faixa do ultravioleta evidenciaram que as misturas de extratos foram capazes de oferecer proteção antioxidante ao óleo de soja refinado. Combinações com alecrim apresentaram os melhores efeitos protetores, sendo a melhor combinação das proporções 15% de tomilho, 65% de alecrim e 20% de orégano, totalizando 100 mg de compostos fenólicos totais/g de óleo.
The lipid oxidation produces undesirable compounds that alter the organoleptic characteristics of food lipids and reduce the nutritional quality. In the food, cosmetics and pharmaceutical industries, synthetic antioxidants are added to retard or prevent the lipid deterioration. Due to the possible toxicity of synthetic antioxidants and the call for active natural compounds, the use of natural antioxidants present in herbs and spices is a promising alternative. Thus, this study evaluated the antioxidant activity of extracts of spices and their mixtures on refined soybean oil. The study of temperature and solvent mixture effects on the phenolic extraction from dried rosemary, oregano, sage and thyme was performed according to response surface methodology and mathematical models. The conditions for an efficient extraction of the phenolic compounds from rosemary and thyme were ethanol 50% at 45-50°C; from sage was ethanol 50% at a temperature range from 57.5 to 60°C, and from oregano was ethanol 40-50% at any temperature in the studied range (30- 60°C). The compounds identified by gas chromatography-mass spectrometry were dihydrocaffeic and caffeic acids, thymol and arbutin. Selected hydroalcoholic extracts of rosemary, oregano and thyme were added to soybean oil subjected to accelerated storage tests. Peroxide values and absorptivity at UV showed that mixtures of extracts were able to provide antioxidant protection to soybean oil. Mixtures with rosemary showed better protective effects than the others. The region of the surface response of the mixtures in which the best protection is offered lies in the proportions of rosemary from 0.50 to 0.80, 0.10 to 0.30 of oregano and thyme from 0.05 to 0.30, in a total of 100 mf GAE/g oil.

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Rabelo, Camila Abreu Borges da Silva. "Otimização da produção de hidrogênio e ácidos orgânicos em reator em batelada a partir de consórcio de bactérias autóctones e alóctones do bagaço de cana-de-açúcar." Universidade de São Paulo, 2018. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-16042018-163435/.

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Abstract:

Nessa pesquisa avaliou-se a produção fermentativa de hidrogênio e ácidos orgânicos a partir do bagaço de cana-de-açúcar (BCA) usado como substrato em reatores em batelada. Três condições de pré-tratamento (hidrotérmico, autoclave e hidrotérmico mais autoclave) do BCA e condição in natura foram avaliadas a fim de favorecer a produção de hidrogênio. Verificou-se produção molar de hidrogênio de 3,79 mmol/L, 3,47 mmol/L, 1,67 mmol/L e 1,01 mmol/L para BCA autoclavado, BCA in natura, BCA pré-tratado em sistema hidrotérmico e BCA pré-tratado em sistema hidrotérmico seguido de autoclave, respectivamente. A partir desses valores, optou-se por usar o BCA autoclavado como substrato para otimização da produção de hidrogênio e ácidos orgânicos a partir de metodologias de delineamento do composto central e superfície de resposta. Foram monitorados 10 reatores em batelada (R1 a R10), em triplicatas, com diferentes concentrações de substrato (0,8 a 9,2 g/L) e pH (de 4,6 a 7,4). A maior produção de hidrogênio (24,1 mmol/L) e 6,4 g/L de ácidos orgânicos foram obtidos em R4 (8,0 g BCA/L e pH 7,0). Os açúcares glicose, arabinose, xilose, manose e galactose foram observados ao longo do tempo de operação em todos os reatores, sendo arabinose observado em maior concentração nas condições dos reatores R3 (8,0 g BCA/L e pH 5,0) e R8 (5,0 g BCA/L e pH 7,4), respectivamente, 1.415,3 e 1.372,5 mg/L. A produção de hidrogênio foi concomitante à formação de ácidos orgânicos, principalmente butírico (de 14,6 a 33,8% em R1 e R6, respectivamente) e succínico (de 19,5 a 26,4% em R3 e R9, respectivamente). Os dois fatores analisados, concentração de substrato e pH, exerceram efeitos significativos na produção de hidrogênio, ácido butírico e succínico. A partir dos resultados obtidos com o planejamento fatorial, foi possível verificar que o valor máximo de produção de hidrogênio estimado pelo modelo foi de 23,10 mmol/L, para 7,0 g BCA/L e pH 7,2. O valor obtido no experimento de otimização (Rotm) foi de 19,84 mmol/L, com grau de precisão do modelo de 85,9% para produção de hidrogênio a partir de BCA autoclavado. Sequenciamento massivo via plataforma Illumina (Miseq) foi realizado para a identificação de bactérias do reator do ponto central, (R9, 5,0 g BCA/L e pH 6,0), do reator otimizado (Rotm, 7,0 g BCA/L e pH 7,2), de amostras do BCA autoclavado e inóculo. No inóculo foram identificadas principalmente bactérias semelhantes a Clostridium bifermentans (62,69% de abundância relativa), Bacillus coagulans (31,67%) e Enterobacter aerogenes (2,72%). No BCA foram identificadas bactérias semelhantes a C. bifermentans (31,91%), C. cellobioparum (32,29%), C. cellulolyticum (5,69%), C. sartagoforme (14,63%) e Paenibacillus spp. (11,67%). Estas bactérias não foram favorecidas sob as condições impostas em R9 (5,0 g BCA/L e pH 6,0) e Rotm (7,0 g BCA/L e pH 7,2), uma vez que a abundância relativa das bactérias nas amostras dos reatores foram completamente diferentes. Em R9, bactérias semelhantes a Lactobacillus paracasei e Escherichia hermannii foram as principais identificas com 37,50 e 34,32% de abundância relativa, respectivamente. Em Rotm, as principais bactérias identificadas foram semelhantes a Bacteroides sp. e Enterobacter aerogenes, com 37,35 e 27,72% de abundância relativa, respectivamente. Assim, as populações bacterianas, bem como a produção de metabólitos, foram alteradas em função das condições impostas; ou seja, concentração de BCA, pH em reatores em batelada com BCA autoclavado como substrato.
This study evaluated the hydrogen and organic acids fermentative productions from sugarcane bagasse (SCB) as substrate in batch reactors. Three pre-treatment conditions (hydrothermal, autoclave and hydrothermal plus autoclave) of BCA and the in natura condition were evaluated in order to favor the hydrogen production. Hydrogen molar productions of 3.79 mmol/L, 3.47 mmol/L, 1.67 mmol/L and 1.01 mmol/L was found for SCB pretreated in autoclave, BCA in natura, SCB pretreated in hydrothermal system and SCB pretreated in hydrothermal system followed by autoclaving, respectively. From these values, it was decided to use autoclaved BCA as a substrate for optimization of hydrogen and organic acids productions from the design methodologies of the central compound and response surface. Ten batch reactors (R1 to R10) were monitored in triplicates with different substrate concentrations (0.8 to 9.2 g/L) and pH (4.6 to 7.4). The highest production of hydrogen (24.06 mmol/L) and 6.42 g/L of organic acids were obtained in R4 (8.0 g BCA/L and pH 7.0). Glucose, arabinose, xylose, mannose and galactose were produced and consumed throughout the operating time of all reactors, and arabinose was observed at higher concentration, 1,415.26 and 1,372.45 mg/L in R3 (8.0 g BCA/L and pH 5.0) and R8 (5.0 g BCA/L and pH 7.4), respectively. The production of hydrogen was concomitant to the formation of organic acids, mainly butyric (from 14.6 to 33.8% in R1 and R6, respectively) and succinic (from 19.5 to 26.4% in R3 and R9, respectively). The two factors analyzed, substrate concentration and pH, had significant effects on the production of hydrogen, butyric acid and succinic acid. From the results obtained with the factorial design, it was possible to verify that the maximum value of hydrogen production estimated by the model was 23.10 mmol/L, to 7.0 g BCA L and pH 7.2. The value obtained in the optimization experiment (Rotm) was 19.84 mmol/L, with an accuracy of 85.9% for hydrogen production from autoclaved BCA. Sequencing by the Illumina platform (Miseq) was performed for the identification of bacteria from the central point reactor (R9, 5.0 g BCA/L and pH 6.0), optimized reactor (Rotm, 7.0 g BCA/L and pH 7.2), autoclaved BCA and inoculum samples. In the inoculum were identified mainly bacteria similar to Clostridium bifermentans (62,69% of relative abundance), Bacillus coagulans (31,67%) and Enterobacter aerogenes (2,72%). Bacteria similar to C. bifermentans (31.91%), C. cellobioparum (32.29%), C. cellulolyticum (5.69%), C. sartagoforme (14.63%) and Paenibacillus spp. (11.67%). These bacteria were not favored under the conditions imposed on R9 (5.0 g BCA/L and pH 6.0) and Rotm (7.0 g BCA/L and pH 7.2), since the relative abundance of the bacteria in the reactor samples were completely different. In R9, bacteria similar to Lactobacillus paracasei and Escherichia hermannii were the main identified with 37.50 and 34.32% of relative abundance, respectively. In Rotm, the main bacteria identified were similar to Bacteroides sp. and Enterobacter aerogenes, with 37.35 and 27.72% relative abundance, respectively. Thus, bacterial populations, as well as the production of metabolites, were altered as a function of the imposed conditions; ie, BCA concentration, pH in batch reactors with autoclaved BCA as substrate.

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Teixeira, Mayra Ferreira Netto. "Produção de lipase por Candida viswanathii: otimização das condições de cultivo, purificação em sistema aquoso bifásico e propriedades bioquímicas." Universidade Federal do Tocantins, 2017. http://hdl.handle.net/11612/436.

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Abstract:

As lipases (EC 3.1.1.3) hidrolisam ligações éster de triacilgriceróis numa interface água-óleo. Por possuírem diversas aplicações industriais, são as enzimas mais utilizadas em sínteses orgânicas e mais de 20% de biotransformações são realizadas com lipases. Os objetivos deste trabalho foram avaliar as condições nutricionais de meios de cultivo (fontes de óleos vegetais e animais, nitrogênio e carbono) para melhorar a produção de lipase por Candida viswanathii além de purificar a enzima em sistema aquoso bifásico e realizar a caracterização parcial da lipase. Entre os meios de cultivos analisados o meio de Vogel proporcionou a maior produção de lipase após 36 horas de cultivo (11,73 U/mL). Após analisar as fontes de carbono lipídicas e não-lipídicas e fontes de nitrogênio, um planejamento experimental de misturas foi aplicado para analisar o efeito de glicerol, lactose e sorbitol sobre a produção de lipase. Os resultados obtidos mostraram que a maior produção de lipase (20,41 U/mL) foi observada com 0,5% de lactose (p/v) e 0,5% (p/v) de sorbitol, sendo observado um aumento de 74% da produção de enzima. Nesse estudo observou-se que a lactose e sorbitol foram utilizados como adjuntos para a produção de lipase. A lipase produzida nas condições anteriores foi purificada em sistema aquoso bifásico (SAB) formado por polietilenoglicol (PEG) e fosfato de potássio. O maior coeficiente de partição (1,34) foi encontrado no ensaio com PEG 4000/fosfato a Temperatura de 40 °C e pH 7,0, bem como o maior balanço de atividade (50,73%). Na caracterização parcial, a lipase não sofreu influência da temperaturana faixa de 20 – 60 °C e obteve atividade máxima em pH 8,1. A enzima apresentou também elevada estabilidade em solventes orgânicos como metanol e etanol, sendo estas propriedades consideradas importantes para aplicações em processos biotecnológicos.
Lipases (EC 3.1.1.3) hydrolyze ester bonds of triacylglycerols at a water-oil interface. By they have several industrial applications, they are the enzymes most used in organic synthesis and more than 20% of biotransformations are performed with lipases. The objectives of this work were to evaluate the nutritional conditions of culture media (plant and animal oils, nitrogen and carbon) to improve the production of lipase by Candida viswanathii in addition to purifying the enzyme in a biphasic aqueous system and to realize the partial characterization of lipase. Among the culture media analyzed, the Vogel medium provided the highest lipase production after 36 hours of culture (11,73 U/mL). After analyzing the lipid and non-lipid carbon sources and nitrogen sources, an experimental design of blends was applied to analyze the effect of glycerol, lactose and sorbitol on lipase production. The results showed that the highest production of lipase (20,41 U/mL) was observed with 0.5% lactose (w/v) and 0.5% (w/v) sorbitol, with an increase of 74% of enzyme production. In this study it was observed that lactose and sorbitol were used as adjuncts for the production of lipase. The lipase produced under the above conditions was purified in a aqueous two-phase systems (ATPS) consisting of polyethylene glycol (PEG) and potassium phosphate. The highest partition coefficient (1,34) was found in the PEG 4000/phosphate assay at temperature of 40 °C and pH 7,0, as well as the highest activity balance (50,73%). In the partial characterization, the lipase was not influenced by the temperature range of 20 - 60 °C and obtained maximum activity at pH 8,1. The enzyme also showed high stability in organic solvents such as methanol and ethanol, and these properties are considered important for applications in biotechnological processes.

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ávila, Suelen. "ANTOCIANINAS DE AMORA BRAZO: EXTRAÇÃO, ESTABILIDADE E COPIGMENTAÇ." UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, 2015. http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/644.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Suelen Brazo.pdf: 3105120 bytes, checksum: d7c908a74b56c6c9c7dbcc45ef93c32a (MD5) Previous issue date: 2015-02-13
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Anthocyanins are natural colorants that provide attractive and bright colors to most plants, coloring them the bright red to violet. Due to its instability facing the food processing steps and their difficulty of extraction are still little used in the food industry. Flavonoids not anthocyanins, amino acids, nucleosides, organic acids and anthocyanins themselves may act as copigments enabling the anthocyanins as natural colorants. The objective was to evaluate the approximate composition, phenolic compounds, antioxidant activity of blackberries Brazo (Morus nigra L.) and the stability of anthocyanins. The effect of the addition of organic acids and polyphenolic extract of Camellia sinensis raw extract of blackberries anthocyanins as copigments. The copigmentation reaction buffer at pH 3.0, was confirmed by UV-Visible absorption and by high high-performance liquid chromatography analysis. The calculated half-life and the color retention percentage. The response surface methodology was effective to estimate the effect of three independent variables on anthocyanins extraction, the optimal values suggested for the extraction with citric acid were time of 60 min., ratio of 1 g / 30 mL and a temperature of 60 ºC and the extraction with hydrochloric acid have been suggested the same conditions of time and ratio, but at 20 ° C. The increase in relation copigmento / anthocyanins was evidenced by the bathochromic and hyperchromic effects. The interaction of anthocyanins was significantly affected by temperature (5 ± 3 ° C and 25 ± 3 ° C) and the environment (light and dark). The stability of anthocyanins with added copigmento increased half-life and the color retention percentage of sample. Maximum stability was achieved in samples with the addition of caffeic acid at a temperature of 5 ° C ± 3 ° C in the dark. Anthocyanins added caffeic acid and malic showed half-life of 242.40 ± 25.40 and 200.48 ± 12.15 days, respectively, bringing prospects for application of this natural dye.
Antocianinas são corantes naturais que proporcionam cores atrativas e brilhantes à maioria das plantas, colorindo-as do vermelho vivo ao violeta. Devido à sua instabilidade frente às etapas de processamento de alimentos e a sua dificuldade de extração ainda são pouco utilizados na indústria alimentícia. Flavonóides não antociânicos, aminoácidos, nucleosídios, ácidos orgânicos e as próprias antocianinas podem agir como copigmentos viabilizando as antocianinas como corantes naturais. O objetivo do trabalho foi avaliar a composição aproximada, os compostos fenólicos totais, a atividade antioxidante de amoras Brazo (Morus nigra L.) e a estabilidade das suas antocianinas. Foi avaliado o efeito da adição dos ácidos orgânicos e extrato polifenólico de Camellia sinensis ao extrato bruto de antocianinas de amora como copigmentos. A reação de copigmentação em solução tampão pH 3,0, foi confirmada por espectrofotometria de absorção UV-Visível e por análise cromatográfica líquida de alta eficiência. Calculou-se o tempo de meia vida e a percentagem de retenção de cor. A metodologia de superfície de resposta foi eficaz para estimar o efeito de três variáveis independentes sobre a extração de antocianinas, os ótimos valores sugeridos para a extração com ácido cítrico foram tempo de 60 min., razão de 1g / 30 mL e uma temperatura de 60°C e para a extração com ácido clorídrico foram sugeridas as mesmas condições de tempo e razão, porém a uma temperatura de 20°C. O aumento na relação copigmento/antocianinas foi evidenciado pelos efeitos batocrômico e hipercrômico. A interação das antocianinas foi significativamente afetada pela temperatura (5±3ºC e 25±3ºC) e o ambiente (luz e escuro). A estabilidade das antocianinas com adição de copigmento aumentou o tempo de meia vida e a porcentagem de retenção de cor das amostras. A estabilidade máxima foi alcançada nas amostras com adição de ácido cafeico em temperatura de 5ºC±3°C e no escuro. As antocianinas adicionadas de ácido cafeico e málico apresentaram tempo de meia vida de 242,40 ± 25,40 e 200,48 ± 12,15 dias, respectivamente, trazendo perspectivas para aplicação deste corante natural.

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Ferreira, Tatiele Dalfior 1988. "Developing a mathematical model for prediction of flammable gas cloud size based on CFD and response surface methodology = Desenvolvimento de um modelo matemático para prever o tamanho da nuvem de gás inflamável baseado em CFD e metodologia de superfície de resposta." [s.n.], 2014. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266122.

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Orientador: Sávio Souza Venâncio Vianna
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-24T13:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_TatieleDalfior_M.pdf: 4562241 bytes, checksum: 69c742236e806f040cfc237f2ba91cf4 (MD5) Previous issue date: 2014
Resumo: Este trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo matemático capaz de prever o tamanho de nuvem de gás inflamável formada em uma típica plataforma de petróleo considerando condições reais de ventilação e de operação de uma planta de processo. Para tanto, foi realizado um estudo de dispersão de gás inflamável (gás natural) na plataforma em questão utilizando Fluidodinâmica Computacional (CFD). Os resultados deste estudo de dispersão serviram como base para a construção do modelo matemático utilizando Metodologia de Superfície de Resposta. Tal modelo permite o cálculo do tamanho de nuvem de gás inflamável no ambiente estudado usando duas variáveis principais: a taxa não-dimensional de vazamento (que contabiliza a relação entre a taxa de vazamento de gás e a taxa de ventilação na plataforma) e a direção adimensional de vazamento (que computa a relação entre as direções de vazamento de gás e do vento). O modelo desenvolvido mostrou-se eficaz, pois foi capaz de prever com considerável grau de confiabilidade os tamanhos de nuvem de gás inflamável quando comparados aos valores fornecidos por simulações com CFD
Abstract: This work proposes the development of a mathematical correlation for prediction of flammable gas cloud size in a typical offshore module. Real conditions regarding the ventilation and process plant operation were considered. A dispersion study of natural gas release in the module was conducted using Computational Fluid Dynamics (CFD) and the state of art as far as the gas dispersion modelling is concerned. A mathematical model was built based on the numerical results and Response Surface Methodology (RSM). The approach comprises into a single mathematical model the most relevant independent variables. The response surface curves calculate the flammable gas cloud volume as a function of the non-dimensional leak rate (that concerns the ventilation and the gas release rate) and the non-dimensional leak direction (which comprises the wind direction and the leak direction). The developed model had proved to be effective. It was able to predict flammable gas volume and good agreement with CFD results was observed
Mestrado
Sistemas de Processos Quimicos e Informatica
Mestra em Engenharia Química

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Miquelluti, David José. "Regiões de confiança para a localização do ponto estacionário em superfícies de resposta, usando o método "bootstrap" Bayesiano." Universidade de São Paulo, 2008. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11134/tde-17072008-144245/.

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Abstract:

Experimentos nos quais uma ou mais variáveis respostas são influênciadas por diversos fatores quantitativos são bastante comuns nas áreas agrícola, química, biológica, dentre outras. Nesse caso, o problema de pesquisa consiste em se estudar essa relação, sendo de grande utilidade o uso da metodologia de superfícies de resposta (MSR). Nesse contexto, a determinação dos níveis dos fatores que otimizam a resposta consiste inicialmente na obtenção das coordenadas do ponto estacionário do modelo ajustado. No entanto, como o modelo verdadeiro é desconhecido, é interessante obter uma região de confiança das coordenadas verdadeiras de modo a avaliar a precisão da estimativa obtida. Foram abordados aqui os procedimentos para construção de regiões de confiança para as coordenadas do ponto estacionário em diferentes situações considerando-se a forma das superfícies analisadas e a distribuição e magnitude da variância dos erros do modelo. Foram utilizadas a metodologia de Box e Hunter (1954) (BH), "bootstrap" e "bootstrap" Bayesiano aliados ao cálculo da distância de Mahalanobis entre as coordenadas do ponto estacionários da amostra observada e aquelas obtidas por meio das estimativas "bootstrap"(BM e BBM), e métodos "bootstrap" e "bootstrap" Bayesiano aliados a métodos não paramétricos de estimação de funções densidade de probabilidade (BNP e BBNP). A avaliaçãoda metodologia foi realizada por meio de simulação e foi aplicada a um conjunto de dados de produção de amendoim. No estudo de simulação, a metodologia BH, baseada na distribuição normal dos erros, apresentou um bom desempenho em todas as situações analisadas, havendo concordância entre as regiões de confiança nominais e reais, mesmo naquelas em que essa distribuição é bastante assimétrica. Este mesmo comportamento foi observado para os métodos BM e BBM. No entanto, os métodos BNP e BBNP não apresentaram um desempenho satisfatório, resultando em um nível de significância real menor que o nominal para os autovalores com menor valor absoluto, gerando regiões de confiança maiores. No caso de autovalores com maior valor absoluto observou-se situação inversa. No caso da análise do conjunto de dados de amendoim os métodos BH, BM e BNP apresentaram regiões de confiança mais amplas comparativamente aos métodos BBM e BBNP. No entanto, os valores das estimativas do "bootstrap" Bayesiano são mais próximas das estimativas de mínimos quadrados e apresentam menor dispersão o que explica a menor área da região de confiança.
Experiments in which one or more response variables are influenced by several quantitative factors are very common in agricultural, chemistry, biology and other areas. In this case, the research question consists in studying this relation, being of great utility the use of response surface methodology (RSM). In this context determining the level of the factors that optimize the response consists finding the coordinates of the stationary point of the model. However, as the true model is unknown, it is of interest to obtain a confidence region of the true coordinates to analyze the precision of the obtained estimate. The procedures for the construction of confidence regions for the coordinates of the stationary point were studied in diferent situations, considering the shape of the surfaces analyzed and the distribution and magnitude of the variance errors. The methodology of Box and Hunter (1954) (BH), bootstrap and Bayesian bootstrap with Mahalanobis distance among the coordinates of the stationary point of the observed sample and those obtained using bootstrap estimates(BM and BBM) and bootstrap and Bayesian bootstrap with non-parametric methods for density estimation (BNP and BBNP) were compared. The methodology evaluation was realized by means of simulation and applied to a peanut yields data set. In simulation study the BH methodology, which is based in normal distribution of errors, presented a good performance in all of the analyzed situations, having concordance among the nominal and real confidence regions, even in those which this distribution is fairly asymmetric. This behavior was also observed in BM and BBM methods. The BNP and BBNP methods did not presented a satisfactory performance, resulting in a real significance level lower than the nominal for the eigenvalue with lower absolute value, generating bigger confidence regions. The inverse was observed using eigenvalue with higher absolute value. In the analysis of the peanut yields data set the BH, BM and BNP methods presented confidence regions larger than the BBM and BBNP methods. The Bayesian bootstrap estimate values are closer of the minimum square estimates and present less dispersion what explain the confidence region lower area.

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Galdámez, Edwin Vladimir Cardoza. "Aplicação das técnicas de planejamento e análise de experimentos na melhoria da qualidade de um processo de fabricação de produtos plásticos." Universidade de São Paulo, 2002. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18140/tde-18112002-090421/.

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Abstract:

Experimentos industriais são realizados pelas empresas no intuito de melhorar as características de qualidade dos produtos e processos de fabricação. Nesse sentido, esta dissertação tem como objetivo estudar e aplicar as técnicas de planejamento e análise de experimentos na melhoria da qualidade industrial. Como parte do objetivo, desenvolve-se uma aplicação com as técnicas de planejamento fatorial fracionado '2POT. K-P', metodologia de superfície de resposta e análise de variância, em um processo de moldagem por injeção, utilizado por uma indústria que fabrica e comercializa componentes plásticos usados na construção civil. Com essa pesquisa experimental identificam-se os parâmetros mais importantes da injeção plástica: temperatura da máquina e pressão de injeção. Ao mesmo tempo, determinam-se os níveis ótimos de regulagem desses parâmetros. Assim, com esse estudo, avalia-se o procedimento de implantação das técnicas de experimentação e as dificuldades práticas encontradas, bem como busca-se contribuir na integração entre universidade e empresa.
Industrial experiments are made by companies in order to improve the quality characteristics of products and production processes. In this sense, the objective of this dissertation is to study and apply the design of experiments in the industrial quality improvement. In addition, as a part of the objective, an application of the techniques of design Fractional Factorial '2POT. K-P', Analysis of Variance and Response Surface Methodology is done. It is focused in an injection molding process applied by a company, that makes and trades plastic products for the civil construction. Using this experimental study, the most important parameters of plastic injection are identified: melt temperature and injection pressure. At the same time, the optimal levels of adjustment of these parameters are determined. From this study, it is evaluated both the implantation procedures of the designs of experiments as well as the difficulties faced. Also, this study tries to contribute to the university-company relationship.

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Wilde, Marcelo Luís. "Tratamento de efluente da produção de trifluralina por oxidação-coagulação com ferrato de potássio e processos fenton combinados." Universidade Federal de Santa Maria, 2006. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/10651.

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Abstract:

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
The so called amination water (AW), an effluent stream from the industrial production of the trifluraline herbicide, toxic and recalcitrant to conventional treatments such as the microbiological, was submitted to a combined advanced process. For the degradation study of this effluent a recent, promising alternative was chosen - the potassium ferrate (K2FeO4) oxidation-coagulation - that demonstrates high oxidant capability (from 2.2 up to 0.72 V) in a large pH range. In this study, a response surface methodology (RSM) design using pH and K2FeO4 concentration as independent variables, and the absorptiometric color reduction as a dependent one, was applied. The resultant regression equation for the quadratic model of the star design was nAbs (%) = 26.142 - 1.044A - 2.065A2 - 0.941B - 0.505B2 + 1.55AB. The second order results of the star design from the variance analysis (ANOVA) showed that the quadratic model is better than the lineal, and gave evidence that, a maximum of 29% absorptiometric color reduction occurs, when an initial pH of 7 and lower K2FeO4 concentration were used. By the same conditions, the reduction of the chemical oxygen demand (COD) was 49.5%. As the reduction of potassium ferrate generate ferric iron salts in aqueous solution, there is a great potential for its combined use as Fe(III) source for Fenton reagent, generating hydroxyl radicals (HO·) by addition of H2O2 to the reaction system. A new design based on RSM was applied, evaluating the potentiality of the oxidationcoagulation-Fenton like process having the pH, Fe(VI) -> Fe(III) and H2O2 as independent variables, and absorptiometric color reduction efficiency as evaluation responses for the dependent variable. The resulting regression equation for the quadratic model was nAbs (%) = 36.9 - 21.58A + 8.37A2 + 1.36B + 0.92B2 + 1.08C + 1.52C2 + 1.27AB - 1.34AC + 1.33BC. The ANOVA results evidenced that the maximum absorptiometric color reduction occurs by pH 3, and by correspondent 10 g L-1 de Fe(VI) and 20 g L-1 hydrogen peroxide. The absorptiometric color and COD reduction were 96% and 57%, respectively. An efficiency increase of the HO· radical generation was achieved when the previous process was combined to UV irradiation, carrying out the so called oxidation-coagulationphoto-Fenton like process. As before, a RSM was applied, where the pH, Fe(VI) -> Fe(III) concentration, H2O2 concentration and temperature were evaluated as independent variables. The efficiency of the absorptiometric color reduction was chosen as dependent variable. The resulting regression equation for the quadratic model was nAbs (%) = 38.3 - 20.2A + 8.12A2 - 0.27B + 3.73B2 + 0.3C + 3.6C2 + 1.67D + 3.1D2 + 1.72AB + 0.51AC - 1.82AD + 0.74BC - 1.11BD + 0.03CD. The ANOVA results evidenced that the maximum absorptiometric color reduction occurs by pH 3 and by 10 g L-1 de Fe(VI) and 20 g L-1 hydrogen peroxide amounts, at 60 °C. The maxima efficiencies achieved for the effluent stream treatment by the oxidationcoagulation-photo-Fenton process were 95% and 85%, for absorptiometric color and COD reduction, respectively. The high efficiency of the combined process as an oxidative-coagulant-oxidative pretreatment for posterior conventional process (e.g., microbiological treatment) can be looked out as an interesting and advantageous alternative for the AW treatment, as well as other recalcitrant streams.
A produção industrial do herbicida trifluralina gera a corrente efluente água de aminação (AA), tóxica e recalcitrante a processos convencionais, tais como o tratamento microbiológico. Para o estudo da degradação deste efluente escolheu-se uma recente e promissora alternativa para a degradação de biorecalcitrantes - a oxidação-coagulação com Ferrato de Potássio (K2FeO4) - que demonstra alto poder oxidante, de 2,2 a 0,72 V, em toda faixa de pH. Foi aplicado, também, neste estudo, a metodologia de planejamento com superfície de resposta (RSM), tendo-se como variáveis independentes, o pH e a concentração de K2FeO4; e como variável dependente, a remoção de cor. A equação de regressão resultante do planejamento estrela, para o modelo quadrático, é nAbs (%)= 26,142 - 1,044A - 2,065A2 - 0,941B - 0,505B2 + 1,55AB. Os resultados do modelo de superfície de resposta de segunda ordem, na forma de análise de variância (ANOVA), demonstraram que o modelo quadrático é superior ao modelo linear e evidenciaram que a máxima redução da cor absorciométrica (29%) ocorre com pH inicial 7 e com a menor concentração de ferrato de potássio utilizada. Da mesma forma, obteve-se redução da demanda química de oxigênio (DQO) de 49,5%. Como a redução do ferrato de potássio produz sais de Fe(III) em solução, aproveitouse a grande potencialidade para a combinação como fonte de íons férricos para o reagente Fenton, adicionando H2O2 para a geração de radicais hidroxil (HO·). Foi, então, aplicado um novo planejamento baseado em RSM, avaliando a potencialidade do processo de oxidaçãocoagulação-Fenton com as variáveis independentes pH, concentração de Fe(VI) -> Fe(III) e H2O2, e, como variável dependente para a avaliação dos resultados, a eficiência da redução da cor absorciométrica. A equação de regressão resultante deste planejamento, para o modelo quadrático, que se mostrou superior ao modelo linear é nAbs (%) = 36,9 - 21,58A + 8,37A2 + 1,36B + 0,92B2 + 1,08C + 1,52C2 + 1,27AB - 1,34AC + 1,33BC. Os resultados da análise ANOVA evidenciaram que a máxima redução da cor absorciométrica ocorre quando o pH inicial foi 3, usando-se 10g L-1 de Fe(VI) e 20 g L-1 peróxido de hidrogênio. Assim, se obteve ainda redução da cor absorciométrica da ordem de 96% e, da DQO, de 57%. Por ainda acreditar num aumento da eficiência da geração de radicais HO·, o processo anterior foi combinado à radiação UV, realizando-se então o chamado processo oxidaçãocoagulação-foto-Fenton e, como nos anteriores, através de RSM avaliaram-se as variáveis independentes, pH, concentração de Fe(VI) -> Fe(III), H2O2 e temperatura. Como variável dependente foi escolhida a redução da cor absorciométrica. A equação resultante para este planejamento, para o modelo quadrático, superior ao linear, é nAbs (%) = 38,3 - 20,2A + 8,12A2 - 0,27B + 3,73B2 + 0,3C + 3,6C2 + 1,67D + 3,1D2 + 1,72AB + 0,51AC - 1,82AD + 0,74BC - 1,11BD + 0,03CD. Os resultados da ANOVA demonstraram que a máxima redução ocorreu quando o pH inicial foi 3, usando-se 10 g L-1 de Fe(VI), 20 g L-1 peróxido de hidrogênio e temperatura de 60 °C. A máxima eficiência alcançada no tratamento do efluente AA pelo processo de oxidação-coagulação-foto-Fenton foi de 95% e, de 85%, para a cor absorciométrica e a DQO, respectivamente. A eficiência dos processos estudados, como pré-tratamento oxidativo-coagulanteoxidativo para posterior tratamento convencional (ex. microbiológico), pode ser interessante alternativa para o tratamento da corrente recalcitrante AA.

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Mees, Juliana Bortoli Rodrigues. "Otimização da remoção biológica de nitrogênio de efluente de abate e industrialização de aves usando reator em bateladas sequenciais." Universidade Estadual do Oeste do Parana, 2010. http://tede.unioeste.br:8080/tede/handle/tede/330.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliana Bortoli Rodrigues Mees.pdf: 1255432 bytes, checksum: bf00dbf45cce28fdbe504091e6363048 (MD5) Previous issue date: 2010-02-01
Agro-industries stand out as large polluters in Brazil, particularly because of the large amounts of waste rich in organic substances, nutrients (especially nitrogen and phosphorus), solids, oils and greases. In this category, slaughterhouses and bird cold storage processing plants are known for their high pollution potential. The removal of nitrogen from wastewater is usually accomplished using biological conventional processes, by nitrification plus denitrification, involving aerobic and anaerobic phases that are generally carried out in separate reactors or by different aeration intervals. The sequencing batch reactor (SBR) uses multiple steps in the same reactor, which include filling, reaction, settling, withdrawal and idling. This study aimed to investigate how carbon:nitrogen ratios (COD/NO2 --N+NO3 --N) 3, 6 and 9, adjusted by manipueira (wastewater from cassava industry) and cycle time (CT) of 8,12 and 16 hours affects the nitrogen and organic matter removal from poultry wastewater, operating a sequencing batch reactor containing suspended biomass, in two different conditions: condition I, with the reaction step consisted by aerobic/anoxic phases and condition II, anoxic I/aerobic/anoxic II phases. It was also intended to optimize and validate the process of nitrogen removal in this type of effluent, to evaluate the reactor stability using Shewhart control charts for individual measures, and to study the kinetics behavior of organic matter (COD) and nitrogen (NH4 +-N, NO2 --N and NO3 --N) degradation. The conditions I and II were evaluated through factorial planning (32) and, in order to optimize the conditions obtained with the initial factorial design, it was used a central composite rotational design (CCRD) with four assays in levels -1 and +1, four assays on the axial points levels (-1.414 and +1.414) and five replicates at the central point (0). The nitrification process performance was evaluated by the efficiency of ammonia nitrogen removal (%), the pre-denitrification and denitrification processes by the efficiencies of nitrite and nitrate removal (%) and the whole process by total inorganic nitrogen removal (%). During the nitrification and denitrification processes, parameters like temperature, pH, alkalinity, redox potential, salinity and conductivity were monitored. The highest removal percentages of total inorganic nitrogen were obtained, for conditions I and II, at the cycle time range between 12 and 16 hours and the C/N ratio of 3 to 6, which showed average efficiencies of 80.76 and 85.57% in condition I, and 90.99 and 91.09% in condition II, respectively. Although the condition II obtained a higher removal percentage of total inorganic nitrogen, only condition I presented a regression statistically significant and predictive, with Fcal/Ftab values higher than 4 for all steps involved in nitrogen removal. Optimizing the condition I, the highest percentages of nitrogen removal were achieved with the cycle time of 16 hours and C/N ratio of 6, validated experimentally, achieving an overall removal of inorganic nitrogen of 85.83±0.87 %. Evaluating the reactor stability, the results of the 20 trials carried out with optimum conditions showed a total inorganic nitrogen average removal of 84.32±1.59% (CV=1.89%) and organic matter removal of 53.65±8.48% (CV=15.81%), considering the complete process (nitrification plus denitrification), being the process under statistical control. The evaluation of the kinetic behavior of nitrogen conversion indicated a possible reduction in the cycle time of the anoxic phase, since percentages of NO2 --N and NO3 -N removal higher than 90% were obtained in just one hour of denitrification.
As agroindústrias destacam-se como grandes poluidoras, devido, especialmente, às elevadas vazões com que geram seus efluentes ricos em carga orgânica, nutrientes (principalmente nitrogênio e fósforo), sólidos, óleos e graxas. Neste setor enquadram-se os abatedouros e frigoríficos de aves. A remoção de nitrogênio das águas residuárias é geralmente realizada por processos biológicos convencionais, que contemplam a nitrificação seguida da desnitrificação, envolvendo fases aeróbias e anaeróbias, separadas em diferentes reatores ou por diferentes intervalos de aeração. Os reatores em bateladas sequenciais (RBS) utilizam múltiplas etapas no mesmo reator, que incluem enchimento, reação, sedimentação, descarte e repouso. Esta pesquisa teve por objetivo investigar os efeitos da relação carbono:nitrogênio (DQO/N-NO2 -+N-NO3 -); 3, 6 e 9, ajustada pela adição de manipueira e do tempo de ciclo (TC); 8, 12 e 16 horas, na remoção de nitrogênio e matéria orgânica de efluente avícola, operando um RBS, em escala de bancada, com biomassa em suspensão em duas condições distintas, condição I com a etapa de reação composta pelas fases aeróbia/anóxica e condição II anóxica I/aeróbia/anóxica II. Objetivouse também, otimizar e validar o processo de remoção de nitrogênio, avaliar a estabilidade do reator através de gráficos de controle Shewhart para medidas individuais e, efetuar o estudo do comportamento cinético de degradação da matéria orgânica (DQO) e nitrogenada (N-NH4 +, N-NO2 - e N-NO3 -). Para avaliação das condições I e II elaborou-se um planejamento fatorial completo (32) e para otimização das condições obtidas com o planejamento fatorial inicial, utilizou-se um delineamento composto central rotacional (DCCR), com quatro ensaios nos níveis -1 e +1, quatro ensaios nos níveis dos pontos axiais (-1,414 e +1,414) e cinco repetições no ponto central (0). Avaliou-se o desempenho da nitrificação através da eficiência de remoção do nitrogênio amoniacal (%), o desempenho da pré-desnitrificação e desnitrificação através da eficiência de remoção de nitrito e nitrato (%) e a eficiência do processo completo pela remoção de nitrogênio inorgânico total (%), além do monitoramento de parâmetros, como a temperatura, pH, alcalinidade, potencial redox, salinidade e condutividade elétrica. Os maiores percentuais de remoção de nitrogênio inorgânico total foram obtidos, para ambas as condições I e II, usando as faixas de TC de 12 a 16 horas e relação C/N de 3 a 6, com valores médios de eficiências de 80,76 e 85,57% na condição I e, 90,99 e 91,09% na condição II, respectivamente. Apesar da condição II ter apresentado um percentual de remoção de nitrogênio inorgânico total superior, apenas a condição I apresentou uma regressão estatisticamente significativa e preditiva, com valores de Fcal/Ftab superiores a 4, para todas as etapas envolvidas na remoção de nitrogênio. Otimizando-se a condição I, os maiores percentuais de remoção de nitrogênio foram alcançados com o tempo de ciclo de 16h e a relação C/N de 6, validados experimentalmente, alcançando uma remoção global de nitrogênio inorgânico de 85,83±0,87%. Na avaliação da estabilidade do reator, os resultados dos 20 ensaios realizados com a condição ótima apontaram valores médios de remoção de nitrogênio inorgânico total de 84,32±1,59% (CV=1,89%) e, de matéria orgânica de 53,65±8,48% (CV= 15,81%), no processo completo (nitrificaçãodesnitrificação), estando o processo sob controle estatístico. A avaliação do comportamento cinético de conversão do nitrogênio indicou uma possível redução no tempo de ciclo da fase anóxica, uma vez que foram alcançadas remoções de N-NO2 -e N-NO3 - superiores a 90%, em apenas uma hora de desnitrificação.

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Pauli, Aline Roberta de. "Tratamento em duas fases na purificação de efluentes de lixiviados pela integração dos processos de eletrocoagulação e oxidação biológica." Universidade Estadual do Oeste do Paraná, 2018. http://tede.unioeste.br/handle/tede/3578.

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Abstract:

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-04-26T23:32:00Z No. of bitstreams: 1 Aline_Pauli_2018.pdf: 5534766 bytes, checksum: 389503e1e5a4307c462f405e73451ed5 (MD5)
Made available in DSpace on 2018-04-26T23:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aline_Pauli_2018.pdf: 5534766 bytes, checksum: 389503e1e5a4307c462f405e73451ed5 (MD5) Previous issue date: 2018-02-28
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
This work aims to remove efficiently organic and inorganic pollutants from a municipal sanitary landfill leachate effluent (SLLE) through of the integrated purification treatment application, composed by the electrocoagulation (ECP) and biological oxidation processes (BOP), looking for the drastic drop on the toxicity. In the first treatment phase, an ECP-based reactor was constructed consisting in a series of 6 aluminum electrode, providing an effective area of 350 cm2 and a useful volume of 1,0 L. In the framework of the response surface methodology (RSM), a 3³ complete factorial experimental design (CFED) at three levels of the three ECP important parameters: initial pH, electric current density (ECD) and electrolysis time (ET) was regarded. A set of responses related to the ECP treatment, such as, the reduction of color, turbidity, COD and iron concentration, was interpreted within the RSM. Additionally, the Analysis of Variance (ANOVA was applied to assess the quality of the second-order polynomial mathematical models that were adjusted to the CFED data. Keeping fixed the best ECP condition (pH and ECD) for the pollutant removals, a set of kinetic tests was carried out regarding a wide range of ET values. The toxicity of ECP treated samples was assessed by the application of bioassays based on the mortality level of the brine shrimp (Artemia salina) and the germination of Lactuca sativa seeds. The toxicity level was assessed by a statistical estimation of the median lethal concentration (LC50) through the application of bioassays with Artemia salina and Lactuca sativa. The biodegradability index by applying the Zahn Wellens test was also assessed. Keeping fixed the ECP condition for which was obtained the lowest toxicity and the highest biodegradability index, the second phase of treatment by BOP was performed. In this regard, a biological reactor with a useful volume of 3.5 L was adjusted to operate keeping fixed the condition of pH 7, temperature of 33 oC and dissolved oxygen of 50%. A relation food/microorganism of one was considered. After that, the residual ammonia in samples was completely removed applying the stripping method (air injection of 50 Lh-1). From the CFED data related to the first treatment phase, the best ECP condition was found by setting the pH at 5, ET at 120 min and ECD at 128.57 Am-2 for which was obtained the maximum removal of 99, 98, 68 e 99% for color, turbidity, COD and iron concentration, respectively. From the kinetic tests, it was possible to verify that the application of the ECP has actually reduced the SLLE toxicity being an ET of 5 min enough to achieve the minimum time required to obtain the lowest toxicity index (LC50 of 43%) that was found in both biotests. The highest biodegradability index was found when an ET value of 45 min. was regarded. The second POB treatment has showed a significant performance on removals of the organic parameters, with values of 95% and 89% for COD and DOC, respectively. Because of achieving an almost 100% removal of the ammoniacal nitrogen, the main result was the substantial improvement on the LC50 value about of 95%, as suggested by the A. salina biotest. Thus, although there were small amounts of pollutants after both treatments (PEC and POB), an almost total toxicity depletion.
Este trabalho, tem como objetivo remover eficientemente os poluentes orgânicos e inorgânicos de efluente de lixiviado proveniente de aterro sanitário municipal mediante a aplicação do tratamento de purificação integrado composto pelos Processos de Eletrocoagulação (PEC) e Oxidação Biológica (POB), visando especificamente a queda da toxicidade e o cumprimento da condição ambientalmente segura para o descarte final em corpos hídricos. Para o PEC, construiu-se um reator com 6 eletrodos de alumínio, tendo uma área efetiva de 350 cm2 e um volume efetivo de efluente de 1,0 L. No contexto da Metodologia de Superfícies de Resposta (MSR), foi proposto um planejamento experimental 3³, variando-se três parâmetros importante do PEC: pH inicial, Densidade de Corrente Elétrica (DCE) e Tempo de Eletrólise (TE). As respostas ao tratamento por PEC (cor, turbidez, DQO e concentração de ferro) foram interpretadas dentro da MSR, verificando pela Análise de variância (ANOVA) a qualidade da representatividade dos modelos matemáticos, polinomiais de segunda ordem, ajustados aos dados. Mantendo fixa a melhor condição de remoção de poluentes pelo PEC quanto ao pH e DCE, experimentos cinéticos foram realizados considerando um amplo intervalo de TE. O nível de toxicidade foi inferido a partir da estimativa estatística da concentração letal mediana (CL50) mediante a aplicação de biotestes utilizando o microcrustáceo Artemia salina e sementes de Lactuca sativa. Avaliou-se o índice de biodegradabilidade, segundo o teste de Zahn Wellens. Na menor toxicidade e o maior índice de biodegradabilidade do lixiviado tratado pelo PEC foi realizada a aplicação da segunda fase de tratamento por POB. Para tanto, foi ajustado o reator biológico, com volume útil de 3,5 L a operar, de forma controlada, na condição de pH 7, temperatura de 33 oC e oxigênio dissolvido de 50%. Utilizou-se uma relação alimento/microrganismo igual a um. Após a realização da integração dos processos, foi feita a remoção de amônia residual do efluente pelo método de arraste (injeção de ar a 50 Lh-1). Da análise do planejamento da primeira fase de tratamento, encontrou-se a melhor condição do PEC no valor de pH igual a 5; TE em 120 min e DCE em 128,57 Am-2 cujo efeito foi a obtenção da máxima remoção de 99, 98, 68 e 99% na cor, turbidez, DQO e concentração de ferro, respectivamente. A partir dos testes cinéticos, foi possível verificar que o PEC reduziu consideravelmente a toxicidade, sendo o TE de 5 minutos a condição de menor toxicidade (CL50 de 43%) que foi encontrada por ambos os biotestes. O índice de biodegradabilidade do efluente de lixiviado tratado teve um aumento de aproximadamente 20% em relação ao efluente bruto para todos os tempos de tratamento por PEC; porém, o maior índice de biodegradabilidade foi encontrado quando houve um TE de 45 minutos. O segundo tratamento por POB apresentou expressiva remoção dos parâmetros orgânicos, sendo obtidas remoções de 95% e 89% para a DQO e o COD, respectivamente. Após a aplicação do processo de arraste de amônia, uma remoção de quase 100% do nitrogênio amoniacal foi alcançada, obtendo uma a CL50 da ordem de 95%, como revelada pelo bioteste com A. salina. Portanto, embora houvesse quantidades pequenas de poluentes após ambos os tratamentos (PEC e POB), atingiu-se a quase total depleção da toxicidade.

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Serrano, Nadja Fernanda Gonzaga. "Produção de compostos antimicrobianos por Paenibacillus polymyxa RNC-D: otimização das condições de cultivo, purificação e caracterização dos bioprodutos." Universidade Federal de São Carlos, 2014. https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/273.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:02:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6412.pdf: 14036212 bytes, checksum: dc6e90045bca1050bc9fd76f94f1f30a (MD5) Previous issue date: 2014-06-30
Financiadora de Estudos e Projetos
The increase in the production of antimicrobial metabolites by Paenibacillus polymyxa RNC-D was appraised through the study of cultivation variables. Two process variables, namely the glucose and inoculum concentrations, were evaluated in different levels (5 to 40 g/l, and 2.5% to 5.0% v/v, respectively), and their effects on biomass formation, minimal inhibitory concentration (MIC) against Escherichia coli and surface tension reduction (STR) were studied. The fermentation process was firstly carried out using non-optimized parameters, where the dependent variables biomass, MIC and STR reached the values of 0.6 g/l, 1.000,0 μg/ml and 18.4 mN/m, respectively. The optimum glucose (16 g/l) and inoculum concentrations (5.0% v/v) were defined in order to maximize the biomass formation, with low value of MIC and large STR of extract. Under these conditions, a biomass of 2.76 g/l, MIC of 15.8 μg/ml, and STR of 14.58 mN/m were predicted by the model. Data attained by experiments using optimized settings showed the following values: biomass 2.05 g/l; MIC 31.2 μg/ml; STR 10.7 mN/m. Thus, the percentage of improvement for each target response was: biomass 241.6%; MIC 96.88%; STR 41.85%. It was found that high concentrations of glucose substrate, although reflected in an increase in bacterial biomass, inhibited the microbial secondary metabolism, resulting in a low production of biomolecules associated with high values of MICs. Thus, initial concentrations of glucose and inoculum are shown as variables of strong influence in the production of antimicrobial metabolites by P. polymyxa RNC-D. Through the methods of experimental factorial design and surfaceresponse followed by graphical optimization it was possible to determine the optimum operating condition to achieve both maximum biomass and RTS as well as and lowest possible values of CIM. The validity of the proposed model was verified and confirmed. This is the first study on the optimization of culture conditions for the production of antimicrobial metabolites by P. polymyxa RNC-D, and constitutes an important step in the development of strategies to modulate the production of antimicrobial molecules by this microorganism in elevated levels. Novel antimicrobial compounds were isolated from the fermentation broth of P. polymyxa RNC-D, here named total extract (TE). It was possible to verify the presence of lipopeptide and peptide active compounds through enzymatic assays made with ET. Total extract was subjected to a two-phase system, resulting in lipopeptide extract (LPE) and aqueous fraction (AF). According to the results of bioassays, LPE has broad-spectrum activity against Gram-positive bacteria, Gram-negative bacteria and fungi. The mass spectrometry analysis of PLA revealed the existence of a novel compound that was named polycerradin. The purification of a novel antimicrobial peptide (AMP) from the AF was carried out by using chromatography. The compound was active against Gram-negative bacteria. Nterminal analysis determined the amino acid sequence, as well as MS / MS analysis confirmed the primary structure of this new compound. This research reports firstly the production of PAM PpRNCD that has an unusual amino acid in its constitution. It is an unprecedented fact considering the bacterial specie P. polymyxa. In terms of molecule size, PAM PpRNCD can be considered one of the smallest active natural peptide reported to date. It was also possible to isolate from FA the depsipeptides IL-F04a (m/z 883), LI-F04b (m/z 897), LI-F03a (m/z 947) and LI-F03b (m/z 961) previously described in the literature. The photoluminescence study of the LPE, TE, AF in both at room temperature (RT) and low temperature (T = 8K) was performed. In addition, this technique was applied to evaluate the action of the ELP on Staphylococcus aureus ATCC 29213, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Escherichia coli ATCC 29212, Shigella sonnei ATCC 1578 and Candida albicans ATCC 10231 in two different situations: (a) immediately after mixing LPE with the bacterial and fungus cell suspension, and (b) after thirty minutes. The photoluminescence emission was collected by a triple spectrometer (three diffraction gratings) T64000 model from Jobin Yvon, equipped with an optical microscope. For the detection of the radiation emitted by the sample we used a CCD camera (charge coupled device) cooled by liquid nitrogen. The slits of the spectrometer were adjusted to produce a spectral resolution of the order of 10-4 nm. The excitation source used was the line of 457 nm (violet) from an argon laser. The behaviors here observed indicate a strong potential for applications in biosensors as well as molecular markers.
Através do estudo de variáveis do cultivo pretendeu-se aumentar a produção de metabólitos antimicrobianos por Paenibacillus polymyxa RNC-D. Duas variáveis do processo - glicose e concentração de inóculo - foram avaliadas em diferentes níveis e seus efeitos na formação de biomassa, concentração inibitória mínima (CIM) contra Escherichia coli e redução na tensão superficial (RTS) foram estudados. Utilizando parâmetros não-otimizados as variáveis dependentes biomassa, CIM e RTS atingiram valores de 0,6 g/l, 1.000,0 μg/ml e 18,4 mN/m, respectivamente. As concentrações ótimas de glicose (16 g/l) e inóculo (5,0% v/v) foram definidas no sentido de maximizar a formação de biomassa e RTS do extrato, bem como diminuir o valor de CIM do extrato. Experimentalmente 2,05 g/l de biomassa; 31,2 μg/ml de CIM e 10,7 mN/m de RTS foram obtidos sob condições otimizadas. Foi constatado que altas concentrações do substrato glicose, embora refletissem em aumento de biomassa bacteriana, inibiram o metabolismo secundário microbiano, resultando em baixa produção de biomoléculas associada a altos valores de CIM. Através dos métodos de design fatorial experimental e superfície-resposta seguidos por otimização gráfica foi possível determinar a condição operacional ótima das concentrações iniciais de glicose e inóculo, as quais se demonstraram como variáveis de grande influência na produção de metabólitos antimicrobianos por P. polymyxa RNC-D. O extrato total (ET), proveniente do caldo de fermentação de P. polymyxa RNC-D, foi utilizado para pesquisa e isolamento de novos compostos antimicrobianos. Através de ensaios enzimáticos feitos com ET foi possível verificar a natureza lipopeptídica e peptídica dos compostos antimicrobianos. O ET foi submetido a um sistema de duas fases, separandose então em extrato lipopeptídico (ELP) e fração aquosa (FA). Resultados de bioensaios revelaram que o ELP apresenta amplo espectro de atividade contra bactérias Grampositivas, Gram-negativas e fungo. A análise por espectrometria de massas de ELP revelou a presença de um composto peptídico inédito o qual foi denominado polycerradin. A partir da fração aquosa (FA) foi possível a purificação de um novo peptídeo antimicrobiano (PAM) através de etapas cromatográficas. A bioatividade do composto foi avaliada e confirmada frente às bactérias Gram-negativas. A determinação da sequência de aminoácidos foi realizada por análise do N-terminal, e a confirmação da estrutura primária deste novo composto foi feita por MS/MS. O presente estudo relata pela primeira vez a produção do PAM PpRNCD que possui um aminoácido não usual em sua constituição, relato primeiramente aqui descrito considerando-se a espécie bacteriana P. polymyxa. Em termos de tamanho de molécula, pode-se considerar que o PAM PpRNCD é um dos menores peptídeos naturais ativos relatados até o momento. Utilizando-se a FA também foi possível o isolamento dos depsipeptídeos LI-F04a (m/z 883), LI-F04b (m/z 897), LI-F03a (m/z 947) e LI-F03b (m/z 961) previamente descritos na literatura. O estudo da fotoluminescência do ELP, do ET e da FA foi realizado tanto em temperatura ambiente (RT) quanto em baixa temperatura (T=8K). Também se estudou, através desta técnica, a ação do ELP sobre as bactérias Staphylococcus aureus ATCC 29213, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Escherichia coli ATCC 29212, Shigella sonnei ATCC 1578 e fungo Candida albicans ATCC 10231 em duas situações: (a) imediatamente após a mistura do ELP com a suspensão celular bacteriana, e (b) trinta minutos após a mistura. Detectou-se emissão fotoluminescente por ELP, ET e FA, e sinais de Raman a λ 699 nm (FA a baixa temperatura). Decorridos 30 min da mistura do ELP com as suspensões celulares microbianas houve alteração na emissão fotoluminescente, sendo que alguns sinais foram suprimidos (λ 470, 480 e 700 nm para S. sonnei, por exemplo). Isto evidencia a potencial aplicação destas frações (ELP, ET e FA) para a fabricação de sensores, detectores e marcadores moleculares.

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Giovanetti, Canteri Maria Helene. "Caractérisation comparative de la pectine obtenue par extraction acide à partir de résidus de fruit de la passion (Passiflora edulis) et optimisation de la qualité par plan d'expériences." Phd thesis, Université d'Avignon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00480892.

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Abstract:

Les substances pectiques, polysaccharides du groupe des fibres alimentaires, sont largement utilisées comme agents gélifiants et stabilisants dans l'industrie alimentaire. Le principal procédé industriel pour l'obtention de la pectine est basé sur la solubilisation de la protopectine du marc du pomme ou du péricarpe d'agrumes, réalisée dans des conditions faiblement acide à chaud. Des travaux récents ont montré l'extraction de pectine de nouvelles matières premières et en utilisant différentes conditions, qui influencent le rendement et la qualité du produit final. Le Brésil est le plus grand producteur et consommateur mondial de fruit de la passion et les résidus de l'industrie du jus sont encore sous-utilisées. Ces écorces pourraient être une matière première alternative pour l'extraction de pectine. La quantité de ce sous-produit par année pourrait atteindre 300 mille tonnes, avec un potentiel de production de 2 mille tonnes de pectine. Le principal objectif de ce travail était d'établir un protocole d'extraction permettant de produire des pectines de qualité à partir d'écorce de fruit de la passion jaune. La caractérisation du résidu produit par les industries est la clé pour augmenter la valeur de ces produits. Ainsi, la composition des différentes fractions tissulaires de l'écorce de fruit de la passion jaune a été mesurée, ainsi que celle de la pectine extraite. Les fibres alimentaires sont le principal composant du péricarpe de fruit de la passion jaune, avec des valeurs proches de 60%, sauf pour la fraction endocarpe, la plus riche en protéines de toutes les fractions analysées. En ce qui concerne la qualité de la pectine extraite, c'est le mésocarpe qui donne les rendements les plus élevés (136 g Kg-1) avec une viscosité plus forte et une teneur en composés phénoliques totaux résiduels la plus faible (15%). La composition moyenne de cette fraction était de 3,1% de protéines; 0,6% de matières grasses ; 7,1% de cendres; 66,1% de fibres alimentaires totales ; 127 g Kg-1 de composées phénoliques, 23% de carbohydrates disponibles, 6,10% d'humidité et une valeur calorique de 242 Kcal par 100 g de produit. Les principaux composants des polysaccharides y sont le glucose (297 mg g-1), l'acide galacturonique (210 mg g-1), le xylose (32 mg g-1), le mannose (32 mg g-1) et le galactose (28 mg g-1). La pectine extraite à 80 ºC pendant 20 minutes avec 50 mm d'acide nitrique, pour un rapport liquide:solide de 1:50 (w/v) présente un degré d'estérification de 79% et de méthylation de 82%. Les pectines ont été extraites dans ces mêmes conditions de péricarpe de fruit de la passion commercial ou préparé au laboratoire, d'écorce d'agrumes et de marc du pomme. Les résultats montrent une forte influence de la matière première sur la pectine résultante et ses propriétés rhéologiques. Les caractéristiques moléculaires ont été affectées négativement quand les farines des écorces ont été soumises à de hautes températures. Des farines blanchies des fruits de la passion jaune donnent des rendements de pectine de 203,4 g kg-1 avec une teneur en acide galacturonique de 681 mg g-1, des degrés d'estérification et de méthylation de 80, une viscosité réduite de 6,8 dL g-1 et une viscosité apparente de 13,4 Pa s 103 pour une solution aqueuse à 10 g L-1. L'autoclavage et la macération avec éthanol chaud ont conduit à une réduction significative de la masse molaire (environ de trois fois) et une légère réduction du degré d'estérification (proche 20%). Des traitements thermiques sévères de matière première affectent donc la qualité de la pectine extraite. Par contre, l'absence de traitement thermique de la matière première favorise la dégradation de la pectine, par la présence d'activités pectolytiques résiduelles, mises en évidence par une libération de méthanol dans un mésocarpe fraîche lyophilisé remis en suspension aqueuse. Un blanchiment de la matière première est donc indispensable. Dans les conditions d'extraction définies ci-dessus, la pectine de pomme a présenté le rendement d'extraction le plus faible mais le degré d'estérification le plus élevé, la viscosité et la masse molaire les plus fortes. La pectine extraite de farine de fruit de la passion jaune montre des caractéristiques proches de celles de la pectine de pomme, bien que légèrement plus faibles. Cette similitude est confirmée par une analyse en composantes principales, qui a permit la discrimination entre les pectines analysées, à partir des compositions en oses neutres. La pectine extraite avec de l'eau et à froid à partir de mésocarpe de fruit de la passion jaune a des compositions en oses et un degré d'estérifications semblables à celle extraite en milieu acide à chaud, mais une masse molaire et une viscosité plus faibles. Ultérieurement, un plan d'expérience centré composite de 23 a été utilisée pour déterminer l'effet des variables indépendantes, continues et opérantes que sont la durée, la température et la concentration d'acide dans le processus d'extraction de pectine sur les variables dépendantes: rendement, degré d'estérification, teneurs et composition osidique des polysaccharides, ainsi que leur comportement rhéologique, afin de maximiser la qualité de la pectine. Les variables indépendantes étaient la durée (5-45 min), la température (63-97 ºC) et la concentration d'acide nitrique (8-92 mM). Le rendement de l'extraction et la viscosité apparent en solution saline ont été influencés significativement (> 5%) dans les essais. Les conditions idéales pour l'extraction de pectine avec la plus haute viscosité apparente et contenant les polysaccharides présentant un profil de masse molaire élevée ont été une duréecourte (5 min), une température moyenne (80 ºC) et une concentration moyenne d'acide nitrique (50 mM). Dans ces conditions, le rendement a été de 196 g kg-1 d'une pectine hautement méthylée avec une masse molaire apparent de 166.000 g mol-1, 78% d'acide galacturonique et 43 mg g-1 de sucres neutres. Néanmoins, cette pectine ne donnait pas un gel plus ferme (70% de saccharose, teneur en pectine 30 g L-1 dans un tampon citrate pH 3) que les autres échantillons analysés. Des échantillons des pectines avec des degrés d'estérification proches ont présenté des caractéristiques rhéologiques et des profils moléculaires différents. Les conditions d'extraction plus douces ont permis l'extraction de pectine des chaînes avec masse molaire plus élevée et en conséquence une viscosité plus élevée. Pour une utilisation industrielle du mésocarpe, le processus de séparation devrait inclure des opérations supplémentaires, en augmentant à la fois le coût et la durée du procédé. Cependant, étant donnée la haute valeur économique ajoutée de la pectine extraite, un traitement approprié du résidu pour l'obtention de matière première de qualité paraît primordial. Dans la mesure où il semble que le mésocarpe doive être préféré pour l'obtention d'une pectine avec une pureté et une viscosité élevées, cette fraction a été sélectionnée comme matière première pour suivre les études. Les écorces de fruit de la passion jaune, un résidu industriel du traitement de jus, peuvent constituer une matière première alternative pour extraction de pectine de haute qualité et ou une utilisation comme ingrédient fonctionnel naturel

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Rambo, Magale Karine Diel. "Aproveitamento da casca de arroz para a produção de xilitol e sílica xerogel." Universidade Federal de Santa Maria, 2009. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/10460.

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Abstract:

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
The generation of residual materials and its unavoidable disposal in the environment has been a reason of great concern, not only environmentally but also economically. The use of these renewable residual feedstocks, not only for the production of heat and energy, but also for the generation of technological products, has become a priority. In this study, it was investigated the physico-chemical and fermentative processes for the good use of the agro-industrial residue rice husks. The husks, resulting from the rice processing, has been also used, even incipiently, for the generation of heat to dry grains and electrical energy. As a result of this process, rice husk ash (RHA) is available, very rich in silica (sílica), representing a potential future source of industrial raw material. Micronized RHA, obtained from micro grinding process, was used to produce three types of silica xerogels, which were tested as additives for rice cultivation. The good results demonstrated the feasibility of the use of the xerogel silicas in substitution of agrochemical products. The influence of the process parameters (pH, time, concentration) was determined by means of the response surface methodology (RSM). The maximum production yields of sodium, potassium and calcium silica xerogels were 98%, 95% and 75%, respectively. The silica produced was characterized and analyzed by the following techniques: X-ray fluorescence and X-ray diffractometry (XRF, XRD), Fourier-transform infrared spectrometry (FTIR), scanning electronic microscopy (SEM), particle size distribution determined by laser diffraction, specific surface area by BET method (Brunauer, Emmett e Teller), and determination of metals by inductively coupled plasma emission optical pectrometry (ICP-OES). The production of xylose was studied by acid hydrolysis of rice husk, under pressure, in autoclave. Then, the xylose was converted into xylitol by fermentation. The process parameters, temperature and reaction time, were adjusted by RSM. Fermentations were performed using the yeast species Candida guilliermondii and Candida tropicalis, with maximum yields of 40% and 8%, respectively. The influence of various types of pretreatment of the sample was evaluated, demonstrating the potential yields of 66% and 64%, respectively, when the husk was treated with hydrogen peroxide and ammonium hydroxide solutions. When using physical pretreatment (ultrasound), yields up to 62% can be obtained. The influence of the variation of acid concentration and pH of the hydrolyzate on the yields was also evaluated. The contact time and amount of activated carbon added to the hydrolyzate exerts great influence on the process yield. The products obtained - xylose and xylitol - were identified and quantified by liquid chromatography coupled to mass spectrometer (LC-MS/MS) with electrospray ionization in positive mode. Results of the second order RSM applied to obtain silica xerogel as well as xylitol were evaluated by analysis of variance (ANOVA). The efficiency of the processes studied here shows that they may be interesting alternatives of use of biomass residue rice husk, with considerable economic potential and positive environmental impact.
A geração de materiais residuais e o seu descarte no ambiente têm sido motivo de grande preocupação, tanto ambiental quanto econômica. O aproveitamento destas matérias-primas residuais renováveis, não apenas para a produção de energia e calor, mas também para a geração de produtos tecnológicos, tornou-se uma prioridade. Neste trabalho, investigaram-se processos físico-químicos e fermentativos para o aproveitamento do resíduo agroindustrial casca de arroz (CA). A casca, resultante do beneficiamento do arroz, tem sido utilizada, ainda que incipientemente, na produção de calor para secagem de grãos e produção de energia elétrica. Em consequência deste processo, tem-se a formação de cinza da casca de arroz (CCA), muito rica em sílica (SiO2), apresentando grande potencial como futura matéria-prima industrial. A CCA micronizada, obtida a partir do processo de micromoagem, foi utilizada na obtenção de três tipos de sílicas xerogéis, que foram testadas como aditivos para o cultivo de arroz. Os bons resultados alcançados demonstram a viabilidade do aproveitamento da sílica xerogel em substituição a derivados agroquímicos. A influência dos parâmetros de processo (pH, tempo, concentração) foi determinada por meio de metodologia de superfície de resposta (RSM). Os rendimentos máximos de produção das sílicas xerogéis base sódio, potássio e cálcio foram de 98%, 95% e 75%, respectivamente. As sílicas produzidas foram caracterizadas e analisadas por meio de técnicas de fluorescência e difração de raios-X (XRF, XRD), espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (SEM), distribuição do tamanho de partículas segundo a técnica de difratometria a laser, área de superfície específica pelo método BET (Brunauer, Emmett e Teller) e determinação de metais pela técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). A produção de xilose foi estudada por meio de hidrólise ácida à pressão da CA. A xilose, por sua vez, foi convertida em xilitol por meio de processo fermentativo. Os parâmetros de processo, temperatura e tempo reacional, foram ajustados por meio de RSM. As fermentações foram feitas com auxílio das leveduras das espécies Candida guilliermondii e Candida tropicalis, com rendimentos máximos de 40% e 8%, respectivamente. Avaliou-se a influência de diversos tipos de pré-tratamento da amostra, evidenciando-se rendimentos de 66% e 64%, respectivamente, quando a CA foi tratada com solução de peróxido de hidrogênio e com solução de hidróxido de amônio. Quando se utiliza pré-tratamento físico (ultra-som), rendimento de até 62% pode ser obtido. A influência da variação da concentração de ácido e do pH do hidrolisado sobre o rendimento também foi avaliada. Comprovou-se, ainda, que o tempo de contato e a quantidade de carvão ativado adicionado ao hidrolisado, exercem grande influência sobre o rendimento. Os produtos obtidos - xilose e xilitol - foram identificados e quantificados por cromatografia líquida acoplada a espectrômetro de massas (LC-MS2) com ionização eletrospray, no modo positivo. Os resultados do modelo de superfície de resposta de segunda ordem, aplicado tanto ao processo de obtenção de sílicas xerogéis como ao de produção de xilitol, foram avaliados por meio de análise de variância (ANOVA). A eficiência dos processos estudados demonstra que estes podem constituir interessante alternativa para o aproveitamento da biomassa residual CA, com apreciável potencial econômico e positiva repercussão ambiental.

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Souza, Crisla Serra. "Avaliação da produção de etanol em temperaturas elevadas por uma linhagem de S. cerevisiae." Universidade de São Paulo, 2009. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-05082009-171501/.

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Abstract:

A metodologia de superfície de resposta foi utilizada para otimizar as condições e obter maiores produção de etanol e viabilidade para a linhagem de S. cerevisiae 63M em processo descontínuo, resultando nas condições: 200 g.L-1 de sacarose, 40 g.L-1 de inóculo a 30 °C. Diferentes tipos de processos foram comparados e o processo que apresentou maiores viabilidade, produtividade e rendimento foi o descontínuo alimentado por pulsos de volumes decrescentes de sacarose a 30 °C. A redução da concentração de sacarose foi uma estratégia que permitiu aumentar a temperatura até 37 °C sem perdas em viabilidades. Uma linhagem utilizada nas destilarias brasileiras foi comparada com a linhagem 63M em temperaturas elevadas e observou-se que a 63M produziu maior produtividade e rendimento. Oito ciclos sucessivos de fermentação com reutilização de células da linhagem 63M foram realizados em meio sintético em processo descontínuo alimentado por pulsos de sacarose a 37 °C e uma perda gradual de viabilidade foi observada, mas o etanol final permaneceu constante nos oitos ciclos.
Surface response methodology was used to optimize the conditions and to obtain higher ethanol production and viability to strain 63M of S. cerevisiae in batch culture, resulting in the conditions: 200 g.L-1 sucrose, 40 g.L-1 inoculum at 30 °C. Different types of processes were compared and the process that presented higher viability, productivity and yield was pulse fed-batch using five decreasing pulses of sucrose at 30 °C. The reduction of the sucrose concentration was a strategy that allowed increasing the temperature up to 37 °C without losses in viabilities. An industrial strain used in Brazilian distilleries was compared with strain 63M at high temperatures and it was observed that strain 63M produced higher productivity and yield. Eight successive cycles of fermentation with reuse of cells of strain 63M were carried out in synthetic medium in fed-batch process using sucrose pulses at 37 °C and a gradual loss of viability was observed, but the final ethanol was kept constant in the eight fermentation cycles.

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Paiva, Eduardo José Mendes de. "Estudo da produção de biodiesel a partir de óleo de babaçu e etanol utilizando a transesterificação alcalina tradicional com agitação mecânica e assistida por ultrassons." Universidade de São Paulo, 2010. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97137/tde-26092012-171745/.

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Abstract:

Neste trabalho foram sintetizados ésteres etílicos do óleo de babaçu através da catálise alcalina em meio homogêneo. O planejamento de experimentos foi utilizado como ferramenta de otimização e também na identificação dos principais fatores que influenciam nas conversões em ésteres etílicos. As reações de transesterificação foram realizadas através de duas metodologias de processo - a tradicional com agitação mecânica e a promovida por ondas ultrassônicas. A espectrometria de ressonância magnética nuclear foi utilizada na quantificação das conversões de todos os experimentos e a análise termogravimétrica foi empregada na determinação da pureza dos ésteres etílicos e do principal subproduto da reação - o glicerol. Matrizes ortogonais de Taguchi foram utilizadas para o desenvolvimento deste estudo. Os fatores independentes avaliados na transesterificação tradicional foram: razão molar etanol/óleo, temperatura, turbulência, razão ponderal catalisador/óleo, tempo e os tipos de catalisadores mais comumente empregados (NaOH e KOH). Os ensaios envolvendo a transesterificação clássica foram realizados sob atmosfera de nitrogênio e também sob atmosfera normal. Com o método sonoquímico foram avaliados os fatores: razão molar, tempo, razão ponderal catalisador/óleo e tipo de catalisador. O delineamento experimental mostrou que o principal fator a influenciar nas conversões em ésteres etílicos com ambos os métodos é a razão molar. Destaca-se ainda na transesterificação alcalina tradicional, a influência das interações entre a temperatura e o tempo, mostrando que melhores conversões são obtidas com temperaturas próximas a ambiente (27 a 30ºC). De acordo com o modelo obtido através do delineamento experimental, conversões superiores a 99% são obtidas quando a razão estequiométrica é ajustada em 6:1, utilizando-se 1,0% de KOH, sob agitação mecânica a 400rpm durante 60min. A influência da atmosfera de nitrogênio mostrou-se pouco significativa para a reação e conversões semelhantes foram obtidas com atmosfera normal. A transesterificação alcalina assistida por ondas ultrassônicas apresentou os melhores resultados em relação ao tempo de reação e de separação entre as fases glicerínica e de ésteres etílicos. O modelo experimental mostrou que conversões superiores a 99% podem ser obtidas em 10 minutos ajustando as variáveis independentes nos seguintes valores: razão estequiométrica em 6:1 com 1,0% de KOH. Em ambos os métodos o catalisador KOH mostrou-se superior ao NaOH, especialmente durante as etapas de purificação. A estratégia de purificação dos ésteres etílicos adotada consistiu na utilização de um solvente (hexano) e lavagens com HCl 0,1 mol.L-1 que foi otimizada para 12,5% de solução em relação ao peso de ésteres obtidos, coletados logo após a separação de fases. O rendimento mássico obtido com o modelo experimental, após procedimentos de lavagens mencionados, foi de 94,59%. O trabalho demonstrou que o processo de obtenção de biodiesel de babaçu apresenta ótimos rendimentos desde que os parâmetros de reação sejam otimizados. A sonoquímica mostrou-se potencialmente promissora para obtenção de elevadas conversões em curtos intervalos de tempo.
In this work ethyl esters of babassu oil were synthesized by alkaline catalysis in homogeneous medium. The experimental design was used as a tool for optimization of the transesterification reaction and also in identifying key factors influencing the conversion into ethyl esters. The transesterification reactions were performed using two methods of process - the traditional mechanical agitation and agitation promoted by sound waves. The nuclear magnetic resonance spectroscopy was used to quantify the conversion of all reactions of transesterification and thermogravimetric analysis was used to determine the purity of ethyl esters and the main byproduct of the reaction - the glycerol. Taguchi orthogonal arrays were used to develop this study. The independent factors evaluated in the transesterification traditional were: molar ratio ethanol / oil, temperature, stirring speed, weight ratio catalyst / oil, time and the types of most commonly used catalysts (NaOH and KOH). The classical experiments involving the transesterification were performed under nitrogen atmosphere and also under normal atmosphere. With the sonochemical method were evaluated the following factors: molar ratio, time, weight ratio catalyst / oil and type of catalyst. The experiment showed that the main factor influencing the conversion into ethyl esters in both methods is the molar ratio. The best conversion results were obtained with twice the stoichiometric quantity. Also noteworthy in the traditional alkaline transesterification is the influence of interactions between temperature and time, showing that the best conversions are obtained with temperatures close to ambient (30°C) in 60 minutes. According to the model obtained by the experimental design, conversions above 99% are obtained when the stoichiometric ratio is set at 6:1, with 1.0% KOH, under stirring at 400 rpm. The influence of nitrogen atmosphere was less significant for the reaction and similar conversions were obtained with normal atmosphere. Alkaline transesterification assisted by sound waves produced the best results with respect to time of reaction and phase separation of glycerin and ethyl esters. The experimental model showed that conversions above 99% can be obtained in 10 minutes by adjusting the independent variables in the following values: in the stoichiometric ratio 6:1 with 1.0% KOH. In both methods the KOH catalyst was superior to NaOH, influence also noted during the purification steps. Experimentally it was found that the formation of emulsions and gels are more frequent with the use of the sodium hydroxide catalyst. The strategy for purification of ethyl esters adopted was the use of a solvent (hexane) and washing with HCl 0.1 mol.L- 1 that was optimized for 12.5% solution by weight of esters obtained, collected just after phase separation. The mass yield obtained with the experimental model, after washing procedures mentioned, was 94.59%. The study showed that the process of obtaining babassu biodiesel has good yields since the reaction parameters are optimized. The sonochemical proved to be potentially promising for achieving high yields in short time, which might be an excellent route for production aiming to meet the high market demands.

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Hrabec, Pavel. "Teoretické vlastnosti a aplikace pokročilých modelů plánovaného experimentu." Doctoral thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2020. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-410313.

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Abstract:

The methodology of the design of experimnet has become an integral part of the optimisation of manufacturing processes in recent decades. Problems regarding designs of experiments are still up to date, especially because of a variety of approaches to collecting and evaluating data. Scientists in different research and development areas often do not take into account possible shortcommings or even essential assumptions of selected design and/or its evaluation methods. This disertation thesis summarizes theoretical bases of selected designs of experiments. Describes several applications of central composite design on responses regarding wire electrical discharge machining process. And compares different designs of experiment for response surfaces of five parameters with regards to algoritmic selection of statistically signifficant parameters.

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Souza, Ariádine Reder Custodio de. "Remoção do fármaco cloridrato de ciprofloxacina em solução pelo processo de eletrocoagulação." Universidade Estadual do Oeste do Parana, 2016. http://tede.unioeste.br:8080/tede/handle/tede/1862.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ariadine R C de Souza.pdf: 3448582 bytes, checksum: c9a134accab4a823b60c11ba4b8a1727 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
This research project aimed the evaluation of the antibiotic ciprofloxacin hydrochloride (CIP (HCl)) removal in solution, by applying an electrocoagulation (EC) process. The CIP (HCl) solution was prepared with an initial concentration of 25 mg L-1 CIP (HCl) in distilled water. The experiments were conducted in an EC reactor in laboratory scale, consisting of aluminum electrodes. In order to get the best reactor operating parameters, regarding its variables (initial pH, current intensity and time of electrolysis), a response surface methodology was applied based on a complete experimental design (CED) 3³. The CIP (HCl) concentration was monitored by high-performance liquid chromatography (HPLC), and the mineralization was accompanied based on the reduction of total organic carbon (TOC). To obtain the operating conditions considered ideal for the operation of the EC reactor, a predicted second-order model was adjusted to the experimental responses and then validated by ANOVA. The influence of each reactor operating parameter was individually investigated, in a wider range than the one studied in the CED. Thus, the optimal values for each operating parameters were initial pH at 9.0 and current intensity of 0.8 A. From these responses, a kinetic analysis of the EC process was performed, reaching a rapid reduction of CIP (HCl) in the first minutes of electrolysis, stabilizing at 99% in times greater than 40 minutes. The toxicity of the treated solution was measured by applying ecotoxicity and phytotoxicity bioassays, taking as bioindicators Artemia salina and Lactuca sativa, respectively. The toxicity test using Artemia salina was susceptible to the type of remaining toxic compounds formed after the CIP (HCl) solution treatment of short duration. Furthermore, the remaining toxicity after 75 min of EC became nearly harmless to this bioindicator. On the other hand, the bioindicator Lactuca sativa was not susceptible to the action of these compounds at any treatment time. Due to the possible presence of the organic compound CIP (HCl) at a low concentration in the solutions treated by high electrolysis time, an antimicrobial activity analysis using the microorganisms S. aureus and E. coli was applied. The antimicrobial activity of the solution over 40 min electrolysis treatments was almost null or absent. In order to identify the CIP (HCl) in the sludge generated during the process, an X-ray diffraction (XRD) analysis was applied. CIP (HCl) was not identified in the residual sludge or the treated solution, indicating degradation of the compound during the treatment, possibly by electro-oxidation reactions. Therefore, the electrocoagulation provided the degradation of CIP (HCl) pollutant maintaining the treated solution free of toxicity and adverse biological effects to aquatic biota enabling their disposal in the environment, if the ideal operational conditions are maintained (initial pH 9.0, current density 0.8 A and electrolysis time of 75 min).
Este projeto de investigação visa avaliar a remoção do antibiótico cloridrato de ciprofloxacina (CIP(HCl)) em solução, por meio de um processo de eletrocoagulação (EC). A solução de CIP(HCl) foi preparada com concentração inicial de 25 mg L-1 de CIP(HCl) em água destilada. Os experimentos foram realizados em um reator de EC, em escala laboratorial, constituído por eletrodos de alumínio. A fim de obter os melhores parâmetros de operação do reator em relação as suas variáveis (pH inicial, intensidade de corrente e tempo de eletrólise), uma metodologia de superfície de resposta foi aplicada baseada em um planejamento experimental completo (PEC) 3³. A concentração de CIP(HCl) foi monitorada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e sua mineralização foi baseada na redução do carbono orgânico total (COT). Para obtenção das condições operacionais consideradas ideais para o funcionamento do reator de EC, um modelo previsto de segunda ordem foi ajustado às respostas experimentais e em seguida validado pela ANOVA. A influência de cada parâmetro de funcionamento do reator foi investigada individualmente em uma faixa de estudo mais ampla do que a avaliada PEC. Desta maneira, os valores considerados ideais para cada parâmetro operacional foram: pH inicial 9,0 e intensidade de corrente 0,8 A. A partir destas respostas, foi realizada uma análise cinética do processo de EC, onde se atingiu uma rápida redução de CIP(HCl) nos primeiros minutos de eletrólise, se estabilizando em 99% em tempos superiores a 40 min. A toxicidade da solução tratada foi avaliada aplicando bioensaios de ecotoxicidade e de fitotoxicidade, tomando como bioindicadores a Artemia salina e a Lactuca sativa, respectivamente. O teste de toxicidade utilizando a Artemia salina foi susceptível aos compostos tóxicos remanescentes formados após o tratamento da solução de CIP(HCl) de curta duração. Além disso, a toxicidade após 75 min de EC se tornou quase inócua a este bioindicador. Por outro lado, o bioindicador Lactuca sativa não foi susceptível à ação dos compostos tóxicos remanescentes a qualquer tempo de tratamento. Devido a possível presença do composto orgânico CIP(HCl) em baixas concentrações, nas soluções tratadas por elevados tempos de eletrólise, aplicou-se a análise de atividade antimicrobiana utilizando os micro-organismos S. aureus e E. coli. A atividade antimicrobiana da solução com tratamentos acima de 40 min de eletrólise foi ausente. Visando a identificação da CIP(HCl) no lodo gerado durante o processo, análises de difração de raio-X (DRX) foram realizadas. Não se identificou CIP(HCl) no lodo residual nem na solução tratada, indicando a degradação do composto durante o tratamento, possivelmente por reações de eletroxidação. Portanto, o processo de EC proporcionou a degradação do poluente CIP(HCl), mantendo a solução tratada isenta de toxicidade e de efeitos biológicos adversos à biota aquática possibilitando seu descarte no meio ambiente, se mantidas as condições operacionais ideais para o funcionamento do reator (pH inicial 9,0, intensidade de corrente 0,8 A e tempo de eletrólise de 75 min).

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Soares, Fabiana Andréia Schäfer De Martini. "Interesterificação química e enzimática de misturas de estearina de palma, óleo de coco e óleo de canola para formulação de margarinas com baixa concentração de isômeros trans." Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9133/tde-27052015-111527/.

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Abstract:

O consumidor está cada vez mais consciente da relação entre dieta e doença, que tem impulsionado as pesquisas sobre alimentos funcionais e seus efeitos sobre o corpo. O papel dos óleos e gorduras na nutrição humana tem sido intensamente estudado e discutido por décadas. Tem sido enfatizada a importância da ingestão de ômega-3, ômega-6 e ômega-9 ácidos graxos redução de ácidos graxos saturados e, mais recentemente, controle da ingestão de ácidos graxos trans. Através da mistura e interesterificação química e enzimática de óleos e gorduras, gorduras trans-livre pode ser produzido. Mistura de gordura, foram formuladas por misturas ternárias de estearina de palma, uma gordura láurica (óleo de coco ou óleo de palmiste) e um óleo poliinsaturado (óleo de canola ou azeite de oliva) em diferentes proporções que foram interesterificadas. Neste trabalho, foram produzidos lipídios estruturados por interesterificação química e enzimática. A interesterificação química foi realizada nas seguintes condições: a 88 °C, 60 minutos de reação, 0,4% de catalisador metóxido de sódio, sob agitação e vácuo. A interesterificação enzimática, sendo realizada com duas lipases comerciais Thermomyces lanuginosa e Rhizomucor miehei, com seletividade sn-1,3. A interesterificação enzimática por batelada foi realizado seguindo um planejamento matriz central compósito rotativo em função da temperatura e da composição do meio, estearina de palma, óleo de palmiste e azeite de oliva e catalisado pelas lipases comerciais. O decréscimo do conteúdo de gordura sólida foi observado a 10 e 35 °C após a interesterificação. O biorreator contínuo foi operado nas seguintes condições: mistura de estearina de palma, óleo de palmiste, azeite de oliva (45:30:25), 10 gr de biocatalisador, 65 °C, com tempo de residência de 7 min e por 226 h para Thermomyces lanuginosa e 188 h para Rhizomucor miehei. A atividade do biocatalisador foi avaliada em termos da diminuição do conteúdo de gordura sólida a 35 °C, o qual é um parâmetro chave na produção de margarinas. O perfil de inativação do biocatalisador pode ser bem descrita pelo modelo de desativação de primeira ordem: meia-vida de 88 e 60 h foram estimados quando Thermomyces lanuginosa e Rhizomucor miehei, respectivamente, foram utilizados. Os óleos puros, as misturas originais e interesterificadas foram avaliados quanto à composição de ácidos graxos e triacilgliceróis, distribuição regioespecífica dos ácidos graxos nos triacilgliceróis, ponto de fusão e amolecimento, consistência, conteúdo de gordura sólida, comportamento de fusão e cristalização, estabilidade oxidativa, estrutura cristalina e polimorfismo. A interesterificação química e enzimática promoveram diminuição de triacilgliceróis trissaturados e triinsaturados e aumento dos monossaturados-diinsaturados e dissaturados-monoinsaturados, o que resultou no respectivo decréscimo dos pontos de fusão e amolecimento, consistência e conteúdo de gordura sólida, aumentando a plasticidade das gorduras. As curvas de fusão e cristalização das misturas foram modificadas pela alteração da composição dos triacilgliceróis pela interesterificação química e enzimática. Estabilidade térmica e a temperatura de oxidação da estearina de palma, óleo de coco e óleo de canola e suas misturas foram dependente da composição de ácidos graxos e independente da interesterificação química. Os resultados mostram que a interesterificação química e enzimática oferecem uma ferramenta útil para a concepção de gorduras com sintonizáveis propriedades físico-químicas, melhorando em relação a esse das gorduras de partida.
The consumer is becoming more aware of the relationship between diet and disease, which has driven the research on functional foods and their effects on the body. The role of fats and oils in human nutrition has been intensively studied and discussed for decades. It has been emphasized the importance of intake of omega-3, omega-6 and omega-9 fatty acids, reduction of saturated fatty acids and, more recently, control of intake of trans fatty acids. Through the blend and interesterification of oils and fats, trans-free fats can be produced. Fat blends, formulated by ternary blends of palm stearin, lauric fat (coconut oil and palm kernel oil) and polyunsaturated oils (canola oil and olive oil) were done in different ratios. In this work, were produced by chemical and enzymatic interesterification. Chemical interesterification was performed under the following conditions: at 88°C, 60 minutes reaction times, 0.4% sodium methoxide, under agitation and vacuum. For enzymatic interesterification being carried out with two commercial lipases Thermomyces lanuginosa e Rhizomucor miehei, with selectivity sn-1,3. Batch enzymatic interesterification were performed, following central composite rotatable designs (CCRDs) as a function temperature and media of palm stearin, palm kernel oil and olive oil formulation and catalyzed by a commercial immobilized lipase. A decrease in all SFC values of the blends at 10 °C and 35°C was observed upon interesterification. The bioreactor operated continuously: mixture of palm stearin, palm kernel oil and olive oil (45:30:25, wt %), at 65 °C, at a residence time of 7 min and for 226 h to Thermomyces lanuginosa and 188 h to Rhizomucor miehei.. Biocatalyst activity was evaluated in terms of the decrease of the solid fat content at 35 °C of the blends, which is a key parameter in margarine manufacture. The inactivation profile of the biocatalyst could be well described by the first-order deactivation model: Half-lives of 88 and 60 h were estimated when Thermomyces lanuginose and Rhizomucor miehei, respectively, were used. Pure oil, the original and interesterified blends were examined for fatty acids and triacylglycerols composition, regiospecific distribution of fatty acids in triacylglycerols, melting and softening points, consistency, solid fat content, thermal behavior, oxidation stability, crystalline microstructure and polymorphism. Chemical and enzymatic interesterification caused reduction of trisaturated and triunsaturated and increase in monosaturated-diunsaturated and disaturated-monounsaturated, lowering the initial melting and softening points, consistency and solid fat content, increasing plasticity of fats. Melting and crystallization curves were significantly modified by changing the composition of triacylglycerols by chemical and enzymatic interesterification. The thermal stability and oxidation temperature of palm stearin, coconut oil and canola oil and their blends were dependent on fatty acid composition and independent on chemical interesterification. The results show that the chemical and enzymatic interesterification provides a useful tool to design fats with tunable physicochemical properties, improved compared to that of the starting fats.

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Oliveira, José Benedito da Silva. "Combinação de técnicas de delineamento de experimentos e elementos finitos com a otimização via simulação Monte Carlo /." Guaratinguetá, 2019. http://hdl.handle.net/11449/183380.

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Abstract:

Orientador: Aneirson Francisco da Silva
Resumo: A Estampagem a Frio é um processo de conformação plástica de chapas metálicas, que possibilita, por meio de ferramentas específicas, obter componentes com boas propriedades mecânicas, geometrias e espessuras variadas, diferentes especificações de materiais e com boa vantagem econômica. A multiplicidade destas variáveis gera a necessidade de utilização de técnicas estatísticas e de simulação numérica, que suportem a sua análise e adequada tomada de decisão na elaboração do projeto das ferramentas de conformação. Este trabalho foi desenvolvido em uma empresa brasileira multinacional de grande porte que atua no setor de autopeças, em seu departamento de engenharia de projetos de ferramentas, com o propósito de reduzir o estiramento e a ocorrência de trincas em uma travessa de 6,8 [mm] de aço LNE 380. A metodologia proposta obtém os valores dos fatores de entrada e sua influência na variável resposta com o uso de técnicas de Delineamento de Experimentos (DOE) e simulação pelo método de Elementos Finitos (FE). Uma Função Empírica é desenvolvida a partir desses dados, com o uso da técnica de regressão, obtendo-se a variável resposta y (espessura na região crítica), em função dos fatores influentes xi do processo. Com a Otimização via Simulação Monte Carlo (OvSMC) insere-se a incerteza nos coeficientes desta Função Empírica, sendo esta a principal contribuição deste trabalho, pois é o que ocorre, por via de regra, na prática com problemas experimentais. Simulando-se por FE as ferram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Mestre

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Detti, Cassandra. "New insights on the diversity of phytocomplexes from Mediterranean shrubs species and their potential nutraceutical and industrial applications." Doctoral thesis, 2022. https://hdl.handle.net/2158/1279479.

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Abstract:

Mediterranean plants are exposed to different environmental stresses, such as high temperatures, solar irradiance, and low water availability, that coexist together, especially during the summer period. To cope with such a combination of stresses, these plants have developed a suite of morpho-anatomical, physiological, and biochemical mechanisms. In particular, they increase the production of secondary metabolites with many defensive functions. Among them, polyphenolic compounds play an important ecological role, acting as UV screeners and antioxidants against reactive oxygen species (ROS) which are produced when the photosynthetic metabolism is impaired by abiotic constraints. The aim of this PhD project was to investigate four native Mediterranean wild species (Arbutus unedo L., Cistus x incanus L., Myrtus communis L. and Pistacia lentiscus L.) as sources of phytocomplexes that can be exploited for nutraceutical and other industrial applications. We have planned the set-up of green extractive methods to obtain polyphenolic rich extracts from their leaves and fruits, to perform a field-experiment for enhancing the polyphenolic production, and to test the potential utilization of these phytocomplexes as nutraceuticals. To achieve this, the initial part of the project was the setting up of efficient ultrasound-assisted (UAE) extractions using the Response Surface Methodology. In particular, a fractional factorial screening was performed to verify the effects of different levels of temperature, solvent volume, percentage of ethanol and time followed by an optimization step using a Box-Behnken design. Then, a field-experiment for enhancing the leaf polyphenolic and arbutin yield in A. unedo plants was performed through the application of water stress on a seasonal basis. Finally, the potential utilization of A. unedo and M. communis as nutraceuticals sources was also tested through the inclusion of their polyphenolic fruit extracts into whey milk, a dairy waste product. Regarding the optimization of the extractions, for P. lentiscus, higher content of total polyphenols can be achieved extracting the leaves using 50% of ethanol at 50 °C for 15 minutes with a solvent ratio of 0.13 L g-1. For A. unedo, a higher amount of arbutin was obtained using 75% of ethanol at ambient temperature for 15 minutes with a solvent ratio of 0.06 L g-1. Finally, for C. incanus the highest content of polyphenols was obtained using 60% EtOH at 40 °C for 60 minutes using 0.1 L g-1 solvent proportion. The results of the field experiment showed that the application of water stress during the cultivation of A. unedo plants triggered the biosynthesis of polyphenolic compounds in the leaves, increasing their content from summer until the beginning of autumn. Finally, polyphenolic fruit extracts of A. unedo and M. communis showed to be suitable for the inclusion in whey, maintaining their high polyphenolic content during storage thus proving their possible application as functional additives in the food industry. In conclusion, all the selected species provided extracts with high yields of polyphenols to be applied in the pharmaceutical and nutraceutical sectors, thus the cultivation of these plants may represent an alternative source of income for farmers in the Mediterranean drought-stressed areas

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Leal, Maria da Conceição Dias. "Fundamentos e aplicações da metodologia de superfície de resposta." Master's thesis, 2015. http://hdl.handle.net/10400.2/3855.

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Abstract:

Dissertação de Mestrado em Estatística, Matemática e Computação apresentada à Universidade Aberta
A otimização de processos e produtos, a caracterização do sistema e a quantificação do impacto da incerteza dos parâmetros de entrada na resposta do sistema, assumem importância cada vez maior na investigação nas mais diversas áreas da sociedade, seja pelo impacto económico seja pelas consequências que possam advir. A Metodologia de Superfície de Resposta (MSR), nas suas mais diversas abordagens, tem-se revelado uma ferramenta da maior importância nestas áreas. Desde a publicação do artigo de Box e Wilson (1951) que a metodologia foi sendo objeto do interesse de investigadores no âmbito dos fundamentos e das aplicações. Esta metodologia, na abordagem tradicional, tem um carater sequencial e em cada iteração contemplam-se três etapas: definição do planeamento experimental, ajuste do modelo e otimização. Nestas seis décadas, os planeamentos experimentais foram sendo desenvolvidos para responder às aplicações e aos objetivos, com vista a proporcionar um modelo o mais preciso possível. Os modelos utilizados para aproximar a resposta foram evoluindo dos modelos polinomiais de primeira e segunda ordem para os modelos de aprendizagem automática, passando por diferentes modelos não lineares. Os métodos de otimização passaram pelo mesmo processo de expansão da metodologia, com vista a responder a desafios cada vez mais exigentes. A este caminho não são alheios o desenvolvimento computacional e a simulação. Se no início a metodologia se aplicava apenas a sistemas reais, hoje, a simulação de sistemas, nas mais diversas áreas e com crescente grau de complexidade, socorre-se dos metamodelos para reduzir os custos computacionais associados. A quantificação probabilística da incerteza é um excelente exemplo da aplicação da MSR. A quantificação do impacto da incerteza nas variáveis de entrada na resposta do sistema pode ser obtida implementando a metodologia com uma abordagem estocástica. Esta forma de implementação da metodologia também permite implementar a análise de sensibilidade. Neste trabalho faz-se um levantamento dos desenvolvimentos da MSR, nas várias fases da implementação da metodologia, nas seis décadas que decorreram desde a sua introdução. Apresentam-se três aplicações: na indústria da cerâmica, na produção florestal e na área da saúde, mais especificamente no prognóstico do cancro da mama.
The processes and products optimization, the system characterization and quantification of the uncertainty impact of the input parameters on the system response assume increasing importance in research in several areas of society, either by economic impact or by the consequences that may ensue. The Response Surface Methodology (RSM), in its various approaches, has proven itself to be a tool of major importance in these fields. Since the publication of the paper of Box and Wilson (1951) the methodology has been a subject of interest to researchers in the context of the fundamentals and applications. In the traditional approach, this methodology has a sequential character, and for each iteration there are three steps involved: defining the experimental design, fitting the model and optimization. In these six decades, the experimental designs have been developed to respond to the applications and objectives, in order to provide the most accurate model possible, according to the purpose. The models used to approximate the response have evolved from first and second order polynomials models to machine learning models, going through different nonlinear models. Optimization methods have gone through the same process of expansion of the methodology, in order to meet increasingly demanding challenges. And this path is not unconnected with the computational development and computer simulation. If at the beginning the methodology was applied only to real systems, today, in simulation systems, in different areas and with increasing degree of complexity, we use the metamodel to reduce the associated computational costs. The probabilistic quantification of uncertainty is an excellent example of the application of the MSR. The quantification of the input uncertainties impact in the system response can be obtained by implementing the method with a stochastic approach. This way of implementing the methodology also allows the implementation of the sensitivity analysis. In this paper we make a survey of the developments of the MSR, at various stages of the implementation of the methodology, in the six decades that have elapsed since its introduction. We present three applications: in the ceramics industry, in forestry production and in healthcare, specifically in the breast cancer prognostic.

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Ševčík, Václav. "Vývoj a optimalizace SPE metody pro prekoncentraci a stanovení fluorotelomerních alkoholů ve vodách." Master's thesis, 2012. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-307110.

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Abstract:

New GC-MS method combined with SPE preconcentration step has been developed and optimized for the determination of selected fluorotelomer alcohols in aqueous samples by advanced statistical method in this thesis. 1H,1H,2H,2H-perfluoro-1-octanol (6:2 FTOH) and 1H,1H,2H,2H-perfluoro-1-decanol (8:2 FTOH) have been selected as the analytes. The influence of several factors, such as the sample volume, the carrier gas pressure, the sampling time and the injector temperature on the system response have been studied during the optimization. Utilizing the statistical software Minitab 16 and series of experiments, the optimal values of relevant factors and a suitable type of ionization were found for both analytes. Limits of detection of GC-MS method are 0.24 ng/mL for 6:2 FTOH and 0.42 ng/mL for 8:2 FTOH. Several factors, such as the type and the volume of conditioning agent, the speed of conditioning, the speed of sample flow, the method of column drying, the type and the volume of eluent have been tested for SPE. The optima of these factors were determined using Minitab 16 software. The extraction efficiency dependence on the concentration and volume of the stock solution was used to set the limitation of SPE for the determination of fluorotelomer alcohols. The maximum volume of sample equals to 400 mL...

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Mondim, António Francisco da Silva. "Metodologias de superfície de resposta : uma investigação no âmbito da indústria cerâmica e do vido." Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/10400.2/3182.

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Abstract:

Dissertação de Mestrado em Estatística, Matemática e Computação apresentada à Universidade Aberta
A metodologia de superfícies de resposta MSR é um conjunto de técnicas estatístico-matemáticas que visa a optimização. No nosso tipo de sociedade, orientada para um mercado globalizado onde impera a lei do mais forte, qualquer ganho de produtividade, qualquer diminuição dos custos de produção, qualquer inovação, podem marcar a diferença entre o sucesso e a falência. Falar em MSR é um sonho, implementar a metodologia é antecipar o sucesso. O processo inicia-se com a interpretação do problema, definição clara do objectivo e identificação dos factores que o influenciam. Num primeiro momento, um modelo de primeira ordem é, normalmente, suficiente para modelar o processo, uma regressão múltipla estabelece a relação entre o objectivo e os factores identificados como relevantes. Verificados os pressupostos de aplicação do modelo e a linearidade do processo, urge caminhar no sentido da superfície de resposta que presumivelmente contém o ótimo (máximo ou mínimo). Para isso procuramos o máximo incremento na resposta: pelo método da máxima inclinação ascendente (steepest ascent) se procuramos um ponto de máximo, ou pelo método da máxima inclinação descendente (steepest descent) se procuramos um mínimo. Chegados à superfície de resposta ou ajustamos um novo modelo de primeira ordem ou realizamos experiências adicionais, particularmente ajustando um polinómio de ordem dois, para obter uma estimativa mais precisa do ótimo. A MSR é um processo sequencial cujo algoritmo iremos descrever através de um caso prático no âmbito da indústria cerâmica, mais concretamente no fabrico de “chávenas de porcelana”. A aplicação da metodologia de resposta tem vindo a crescer exponencialmente como o atestam o elevado número de artigos científicos publicados e a diversidade dos campos onde é implementada. Neste estudo, centramos a nossa atenção em modelos de primeira e segunda ordem, contudo a ciência não tem limite e analistas, apoiados na capacidade numérica e gráfica dos computadores, publicam já muitos trabalhos com modelos de ordem superior.
The response surface methodology, MSR is a set of statistical and mathematical techniques aimed at optimization. In our kind of society, oriented towards a global market where the law of the strongest preveils, any productivity gains, any decrease in production costs, or any innovation, can make the difference between success and failure. Speaking MSR is a dream, implementing the methodology is to anticipate success. The process begins with the interpretation of the problem, clear definition of the subject and identification the factors that influence it. At first, a model of the first order is usually sufficient to model the process, a multiple regression establishes the relationship between the subject and the factors, identified as relevant. Satisfied the conditions of application of the model and the linearity of the process, it is urgent to move towards the surface response that presumably contains the optimum (maximum or minimum). For this, we look for the maximum increment in the response: at the maximum upward slope (steepest ascent) method, if we seek a point of maximum, or by the method of maximum descending slope (steepest descent) if we seek a minimum. Arriving at the response surface, or we adjust a new model of first order or we perform additional experiments , particularly adjusting a polynomial of order two, to obtain more accurate estimate of the optimal . The MSR is a sequential process by which algorithm we will describe a study case under the ceramics industry, specifically in the manufacture of "porcelain cups." The response of this methodology has been growing exponentially as a large number of scientific articles have been published and the diversity of the fields where it is implemented. In this study, we focus our attention on models of first and second order, yet science has no limit and analysts, supported by numerical and graphical capabilities of computers, many papers have been published with models of higher order.

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Ávido, Nilton Osvaldo Benvindo. "Planeamento de experiências na otimização da fuba de milho." Master's thesis, 2015. http://hdl.handle.net/10400.2/4459.

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Abstract:

Dissertação de Mestrado em Estatística, Matemática e Computação apresentada à Universidade Aberta
O Planeamento de Experiências (em inglês Design of Experiments, DOE) é uma técnica utilizada para se definir quais dados, em que quantidade e em que condições devem ser coletados durante uma determinada experiência, buscando, basicamente, satisfazer dois grandes objetivos: a maior precisão estatística possível na resposta e o menor custo. Assim, a presente dissertação tem como objetivo, estudar e aplicar as técnicas de planeamento e análise de experiências na caracterização de um processo de produção da fuba de milho visando a otimização do mesmo. Deste modo, procurou-se identificar os fatores (controláveis) que poderiam ser significativamente responsáveis pela ocorrência de defeitos na produção, de maneira a explicar convenientemente este fenómeno, assim como a definição de estratégias para a otimização o processo. Para tal, foram realizadas experiências com as técnicas de planeamento fatorial fracionado , planeamento composto central, análise de variância e a metodologia de superfície de resposta . As experiências realizadas mostraram que dos seis fatores considerados inicialmente somente três (tempo de degerminação, tempo de maceração e o tempo de secagem da canjica) se revelaram como potenciais responsáveis pela ocorrência de defeitos no processo de produção da fuba de milho. Com auxílio da ferramenta de otimização do Minitab, foram determinados os níveis ótimos destes fatores, sendo que, o tempo de degerminação foi fixado em 1 minuto, o tempo de maceração em 4320 minutos e o tempo de secagem da canjica em 30 minutos.
Design of Experiments, DOE, is a technique used to define which data, in what quantity and in what conditions it should be collected during a given experiment, trying to reach two main objectives: the greatest statistical precision possible in the answer and the lowest possible cost. Therefore, this study’s objective is to study and apply design and analysis of experiments in characterizing the production process for corn flour with the aim of optimizing it. Therefore, we attempted to identify the fators (controllable ones) that can significantly cause deficiencies in production, so as to conveniently explain this phenomenon, as well as to define strategies for optimizing the process. To such an end, we carried out experiments with fractional fatorial designs , composite central design, analysis of variance and response surface methodology. The experiments performed showed that of the six fators initially considered only three (germination time, maceration time, and drying time for the ground corn) show themselves to be potentially responsible for the appearance of defects in the corn flour production process. With the assistance of the optimization tool in Minitab, the optimum levels were determined for these parameters, having set the germination time as 1 minute, maceration time to 4320 minutes and drying time 30 minutes.

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Costa, Pedro João Vinagre. "Parametric study and optimization of three-piece oil control ring's expander geometry in spark-ignition engines." Master's thesis, 2021. http://hdl.handle.net/10316/98154.

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Abstract:

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
O objetivo desta tese é a otimização da geometria do componente expansor presente no anel de controlo de óleo, através de um processo iterativo indutivo-dedutivo. Este estudo envolveu o design paramétrico do expansor, para estudar a sua geometria complexa, utilizando o Método dos Elementos Finitos. Primeiramente, um estudo intensivo ao processo de manufatura do expansor foi realizado a fim de conceber um modelo estrutural posteriormente utilizado no modelo numérico. É também realizada uma análise de sensibilidade sobre a influência das dimensões geométricas na rigidez do anel, considerando também a variabilidade induzida pelos processos de conformação necessários para a produção do anel. O modelo numérico construído para analisar o anel de controlo do óleo foi extensivamente estudado, de modo a compreender a importância dos efeitos não lineares resultantes das suas condições de trabalho. Na medida que o modelo foi validado, realizou-se uma análise de Design de Experiências e Design Fatorial Fracionado, para compreender a importância relativa de cada parâmetro geométrico sobre a rigidez do anel de controlo de óleo e possíveis interações entre eles. Mais tarde, aplicou-se a Metodologia de Superfície de Resposta (RSM) para descrever o comportamento da rigidez dos anéis, em função dos parâmetros geométricos mais relevantes. Finalmente, aplicaram-se algoritmos de otimização para determinar o design ótimo do anel, para uma rigidez específica, considerando os constrangimentos impostos pelas condições de trabalho, tais como o pop-out e a dispersão da força tangencial relativa à geometria.
The goal of this thesis is the optimization of the geometry of an Oil Control Ring’s expander, through an iterative inductive-deductive process. This study involved the parametric design of the oil control ring’s expander, to study its complex geometry using the Finite Element Method. First, an intensive study on the expander's manufacturing process took place to build the expander's structural model for the numerical model. A sensitivity analysis on the influence of the geometrical dimensions on the ring’s stiffness is done, considering also the variability induced by the forming processes necessary for the ring’s expander production. The numerical model built to analyze the oil control ring was extensively studied, to understand the importance of nonlinear effects resulting from its working conditions. As the model was validated, Design of Experiments and Fraction Factorial Design analysis was performed, to understand the relative importance of each geometrical parameters on the oil control ring stiffness and possible interactions between them. Later, the Response Surface Methodology was applied to describe the ring stiffness behavior, in function of the relevant geometrical parameters. This allows the application of optimization algorithms to determine the optimal design of the ring, for a specific stiffness, considering the constraints imposed by working conditions such as pop-out and tension dispersion concerning geometry. In the end, conclusions and future work improvements are briefly listed.

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Sengo, Inês de Castro e. "Produção de biodiesel a partir de óleo de sementes de cardo." Master's thesis, 2008. http://hdl.handle.net/10400.5/1084.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Alimentar - Instituto Superior de Agronomia
In this work, was investigated the use of oil from cardoon seeds (Cynara cardunculus, L.), for biodiesel production. The cardoon seeds contain 24% of oil, and 7.8% dry matter (dry basis). The oil had a free fatty acid content of 0.6%, an iodine index of 122, saponification value of 200, and cetane number of 46.14. The production of Fatty Acid Methyl Esters (FAME) was obtained by transesterification of crude cardoon oil with methanol in the presence of a catalyst (sodium methoxide), for 120 minutes, following a central composite rotatable design. The temperature ranged from 26ºC to 94ºC, the amount of sodium methoxide was between 0.12% and 2.5% (m/m), and the molar ratio methanol/oil was from 0.95:1 to 11:1. Modeling alcoholysis and optimization of reaction conditions were carried out at a lab-scale via Response Surface Methodology. The estimated yield in FAME (97%) was obtained after 30 minutes, at 52ºC, for a molar ratio of 6.4:1 and a 1.4% of catalyst. The lab-scale model validation obtained 94% of FAME after 30 minutes. The yield of 88% FAME was obtained at pilot scale after 90 minutes under the optimized conditions. After purification the biodiesel showed high quality according to DIN EN 14214.
Este trabalho foi realizado no âmbito do projecto “Energy Crops: Possibilities of Large Scale Implementation in the Atlantic Space", programa de iniciativa comunitária INTERREG III B “ESPAÇO ATLÂNTICO”, Janeiro de 2004-Dezembro de 2007, da responsabilidade da Professora Catedrática Helena Pereira (ISA).

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Ferdosian, Iman. "Material development and self-healing capacity of eco-efficient ultra-high performance concrete (EEUHPC)." Doctoral thesis, 2016. http://hdl.handle.net/1822/43239.

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Doctoral Thesis for PhD degree in Civil Engineering.
Ultra-high performance concrete (UHPC) is a promising type of self-compacting steel fiber-reinforced concrete, which exhibits extraordinary performances in its fresh and hardened states. It not only demonstrates ultra-high strength in compression, but also exhibits ultra-high durability characteristics. Since sustainability-related issues have become major priorities in the world ahead in recent years, therefore, a special attention to any product and service, particularly those used with an increasing pace and embrace considerable carbon footprint and substantial economic impacts, such as UHPC with high content of cement and silica fume, would be of great significance. In this scope, this research aimed to develop an eco-efficient type of UHPC as an innovative and high-tech material through partially substitution of cement and silica fume by other pozzolanic industrial-waste materials. Response surface methodology (RSM), as a statistical mixture design tool, was applied in order to create a scientific basis for developing the optimum composition with higher environmental and economic efficiency. The performance of the optimum composition, nominated as eco-efficient UHPC (EEUHPC), was evaluated through standard test methods in its fresh and hardened states. Furthermore, an effective low-energy mixing procedure, with the aim of improved flowability, was introduced. Finally, the autogenic self-healing ability of the material was studied as an important issue regarding the life cycle of the material and its capacity for structural recovery. The tests were carried out in short and long-term life of the material. Effect of different crack widths on self-healing capacity of cracked specimens was investigated as well as influence of steel fibers on energy absorption of samples in post-cracking stage.
O betão de ultra elevado desempenho (BUED) é um tipo de betão autocompactável reforçado com fibras bastante promissor e que é dotado de um desempenho extraordinário tanto no estado fresco como no estado endurecido. Este tipo de betão não só apresenta ultra elevada resistência à compressão como, também, é caracterizado por ultra elevada durabilidade. Nos últimos anos as questões relacionadas com a sustentabilidade passaram a ser consideradas prioritárias em todo o mundo. Portanto, passou a ser de importância acrescida garantir especial atenção a qualquer produto ou serviço, em particular os de utilização crescente compreendendo uma considerável da pegada de carbono e impacto económico substancial, tal como o BUED, fabricado geralmente com um teor de cimento e sílica de fumo elevados. Neste âmbito, este trabalho teve como objetivo desenvolver um material inovador e de alta tecnologia, um BUED eco-eficiente, produzido com recurso à substituição parcial de cimento e sílica de fumo por subprodutos industriais com características pozolânicas. A definição das composições foi efetuada recorrendo à metodologia de superfície de resposta (MSR), uma ferramenta estatística que permitiu determinar, com base científica, as composições ótimas, com maior eficiência ambiental e económica. O desempenho da composição ótima, designada BUED eco-eficiente (BUEDEE), foi avaliado por intermédio de ensaios laboratoriais, realizados tanto no estado fresco como no estado endurecido. Além disso, foi também desenvolvido um processo de mistura eficaz e de baixa energia, concebido com o objetivo de melhorar a fluidez. Finalmente, a capacidade de autorreparação autogénea do material foi estudada como uma questão importante relacionada com o ciclo de vida do material e com a sua capacidade de recuperação estrutural. Os testes foram realizados tanto em idades iniciais como a longo prazo. O efeito da abertura de fenda na capacidade de autorreparação dos provetes fendilhados foi avaliado, assim como a influência da presença das fibras metálicas na capacidade de absorção de energia de provetes em estado pós-fendilhado.

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Dissertations / Theses on the topic 'Response Surface Metodology'

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