EQA – PPG - Programas de Pós-Graduação
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- ItemOperações de pós-colheita do arroz e seus impactos nos níveis de aflatoxinas B1, B2, G1 e G2(2014) Prietto, Luciana; Furlong, Eliana BadialeConsiderando que o arroz é um alimento consumido diariamente pela população e que existem vários relatos de contaminação com micotoxinas, torna-se importante identificar ao longo da cadeia produtiva os pontos que influenciam o teor destes compostos em alimentos. Neste trabalho foi padronizado um método para extração de aflatoxinas B1, B2, G1 e G2 (AFLAS B1, B2, G1 e G2) em arroz e suas frações e ainda avaliada a ocorrência delas em amostras submetidas a diferentes condições de secagem, armazenamento e cozimento. O arroz foi cultivado, colhido e submetido a secagem estacionária, intermitente e combinada e após foi armazenado em silos de concreto no Instituto Rio Grandense do Arroz, unidade Cachoeirinha-RS. Os grãos foram secos até teores de umidade entre 12 e 13%, armazenados em intervalos de 90 dias, coletadas as amostras em diferentes pontos do silo e beneficiado tomando as frações endosperma, farelo e casca para estudo da contaminação. Para isto o método de Soares; Rodrigues-Amaya (1969) foi miniaturizado para extração simultânea das aflatoxinas B1, B2, G1 e G2 e validado para quantificação delas por cromatografia de camada delgada de alta performance (HPTLC) e líquida de alta eficiência com detector de florescência (HPLC-FL). A influência do tratamento térmico em micro-ondas, autoclave e chapa elétrica, sobre o teor de aflatoxinas em amostras de arroz polido também foi avaliada. Os limites de quantificação do método foram 2; 0,6; 1,4 e 1 μg/kg, respectivamente para AFLAs B1, B2, G1 e G2 em HPTLC e de 0,3 μg/kg para as AFLAs B1 e G1 e 0,07 μg/kg de AFLAs B2 e G2, em HPLC-FL. O percentual de recuperações ficou entre 51 e 96% para AFLAB1 em casca e AFLAB2 no endosperma, respectivamente, em HPTLC. Em HPLC-FL variou entre 56% (AFLAB1 na casca) e 100% (AFLAG2 no farelo). Quando avaliado o teor de aflatoxinas nas frações das amostras de arroz armazenadas, as maiores concentrações foram observadas após 6 meses naquelas provenientes de grãos submetidos a secagem estacionária. A fração do arroz mais contaminada foi o farelo com 28,2 μg/kg, seguido de casca com 3,9 μg/kg e endosperma com 1,4 μg/kg para o somatório das AFLAs B1, B2, G1, G2. Com relação ao tratamento térmico a maior degradação foi observada quando o arroz foi cozido em micro-ondas (média de 80%), seguido do tratamento em chapa elétrica com variação entre 13 e 57% e autoclave com degradação inferior a 30%. Práticas pós- colheita e condições de preparo afetam os níveis de exposição do consumidor as aflatoxinas presentes em arroz.
- ItemAnálise experimental e simulação da secagem de sementes de trevo vesiculoso em secador tipo leito fluidizado.(2020) Bresolin, Sabrina; Lopes, Toni Jefferson; Almeida, André Ricardo Felkl de; Felipe, Carlos Alberto SeveroAs espécies forrageiras desempenham um papel importante na atividade pecuária, representando o maior recurso utilizado para a produção de bovinos de corte. Neste sentido, há a necessidade cada vez maior do uso de espécies adaptadas em diferentes condições de clima e solo. O trevo vesiculoso (Trifolium vesiculosum) é uma leguminosa forrageira que se destaca por sua versatilidade de adaptação e resistência ao frio, elevado valor nutritivo e produção de forragem. As sementes de trevo devem apresentar padrão de qualidade similar ao exigido para sementes e faz-se necessária uma fase de beneficiamento adequada. Nas etapas de beneficiamento, a secagem é considerada a etapa limitante devido ao fato de a mesma envolver a remoção da umidade das sementes através da transferência simultânea de calor e de massa. Nesse sentido, a secagem tem em sua essência a finalidade de assegurar a conservação do produto por meio da redução da sua atividade de água. Nos materiais orgânicos, como é o caso do trevo vesiculoso, a redução no teor de água livre deve ser efetuada de forma eficiente para inibir o desenvolvimento microbiano. O emprego de um secador de leito fluidizado para a secagem de sementes está relacionado com eficiente contato entre o material e o fluido, proporcionando altas taxas de transferência de calor e de massa, bem como redução no tempo de secagem pela rapidez na remoção de umidade. Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo estudar o processo de secagem de sementes de trevo vesiculoso em leito fluidizado. Foram utilizadas neste estudo sementes de trevo vesiculoso (Trifolium vesiculosum), que foram devidamente caracterizadas quanto suas dimensões, massa específica, porosidade, umidades iniciais e isotermas de dessorção. Além disso, as sementes passaram por um processo de reumidificação, aumentando sua umidade inicial para aplicação em ensaios de secagens e isotermas. O estudo da cinética de secagem foi realizado em secador de leito fluidizado com geometria retangular. A análise da fluidodinâmica do sistema foi realizada para a determinação das condições operacionais do equipamento. A partir dos resultados, os experimentos de secagem foram conduzidos nas temperaturas de 40, 50 e 60°C e velocidades do ar de 10, 20 e 30% acima da velocidade de mínima fluidização. A esses dados foram ajustados os modelos cinéticos da Lei de Fick, Page, Henderson e Midilli para a estimativa de parâmetros da secagem. Outro tipo de estudo realizado foi a simulação dos dados experimentais de secagem através de um modelo global dos fenômenos da transferência de calor e da massa. Os resultados do estudo de secagem ficaram na faixa de 7 a 8 % em relação a umidade final em base úmida. No que se refere a germinação os valores encontrados ficaram na ordem de 75 a 78 % para as amostras secas artificialmente. Para estas duas respostas, a temperatura foi a variável de maior influência. O estudo da simulação apresentou- se eficaz para a secagem das sementes de trevo em leito fluidizado, onde concluiu-se que o Kp cresce com o aumento da temperatura e velocidade do ar de secagem.
- ItemSecagem de quitosana obtida a partir de resíduos de camarão: análise da cinética de secagem considerando encolhimento(2004) Batista, Lucia de Moraes; Pinto, Luiz Antonio de AlmeidaA quitosana é obtida através da desacetilação da quitina, que é encontrada nos exoesqueletos de crustáceos, fungos e materiais biológicos. Os resíduos do processamento do camarão, que na maioria das vezes não tem utilidade, possuem de 5 a 8% de quitina. O processo para obtenção de quitina e quitosana apresenta as seguintes etapas: desmineralização, desproteinização e desodorização, obtendo-se assim a quitina úmida. Após ser seca, passa por uma desacetilação para a conversão em quitosana úmida, que é então seca. A purificação da quitosana segue as etapas de dissolução, filtração, precipitação, neutralização, centrifugação e secagem para o armazenamento do produto final. Na secagem de alimentos, os resultados experimentais são usualmente tratados considerando que o processo é controlado pela difusão interna, em um sólido pseudo-homogêneo de dimensões constantes. Entretanto, muitos alimentos que apresentam altos teores de umidade iniciais sofrem variação de volume durante a secagem. Como o encolhimento ocorre simultaneamente com a difusão de umidade no sólido, este deve influenciar a taxa de remoção de umidade. Para analisar a secagem destes materiais, o encolhimento deve ser considerado na modelagem do processo. As propriedades físicas e de transporte também são importantes para a formulação e resolução de modelos físicomatemáticos da operação de secagem. O objetivo geral do presente trabalho foi analisar a cinética de secagem em camada delgada de quitosana e quitosana purificada obtida de rejeitos e resíduos gerados de processamento de camarão, através das curvas experimentais de secagem e sua modelagem, considerando o encolhimento durante a operação. Este estudo foi realizado através da seguinte metodologia: caracterização da secagem em camada delgada, utilizando as curvas características experimentais; determinação dos parâmetros físicos e de transporte durante a operação; modelagem físico-matemática da operação de secagem, considerando o encolhimento. Para estabelecer as melhores condições da secagem da quitosana purificada foi utilizada a metodologia da superfície de resposta, analisando como respostas a constante de secagem. O mecanismo de migração de umidade, para quitosana pôde ser explicado por difusão de água líquida devido à boa concordância da solução do modelo difusivo com os dados experimentais. A melhor condição de secagem em camada delgada de quitosana purificada foi na temperatura do ar de 60°C, utilizando velocidade do ar de 1,5m/ s e com espessura das amostras de 3mm. Os dados experimentais da quitosana purificada foram melhor explicados pela solução do modelo difusivo considerando o encolhimento, por ocorrer acentuada variação da espessura durante a operação de secagem deste material.
- ItemSecagem de Spirulina platensis: análise das técnicas de leito de jorro e camada delgada(2006) Oliveira, Elizangela Gonçalves de; Pinto, Luiz Antonio de AlmeidaA microalga Spirulina platensis tem sido comercializada e estudada pelo seu potencial nutricional devido ao seu elevado conteúdo de proteínas, pró-vitaminas e ácidos graxos insaturados; e também, por apresentar potencial terapêutico no tratamento de algumas doenças. Para preservar a Spirulina após a colheita e para sua incorporação no alimento, a mesma precisa ser submetida a uma operação de secagem. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a secagem da microalga Spirulina platensis em camada delgada e em leito de jorro. Tendo como objetivos específicos avaliar a influência da temperatura, carga de amostra, tipo de geometria de leito de jorro e concentração de suspensão nas propriedades funcionais e conteúdo de ficocianina na biomassa seca em camada delgada e em leito de jorro. A matéria-prima utilizada foi cedida pelo Laboratório de Engenharia Bioquímica/DQ/FURG, extraída da Lagoa Mangueira localizada na região sul do Rio Grande do Sul. A biomassa foi filtrada e prensada até a umidade de 76% para a camada delgada, já para o leito de jorro a Spirulina foi diluída a diferentes concentrações. A microalga foi seca em um secador descontínuo de bandeja com escoamento perpendicular do ar, nas temperaturas de 50 e 60°C e carga na bandeja de 4 e 6 kg/m2. Foi utilizado o leito de jorro cone-cilíndrica tipo CSB e JSB, com taxa de alimentação de suspensão de 0,4 kg/h.kg de inerte, taxa de circulação de 1,8 e temperatura de saída de ± 70°C. Foram avaliadas a solubilidade protéica em meio aquoso e ácido, digestibilidade “in vitro” e o conteúdo de ficocianina da Spirulina in natura e após a secagem. Os resultados demonstram que a secagem de Spirulina platensis em camada delgada com escoamento perpendicular do ar ocorreu durante o período de taxa decrescente, não apresentando taxa constante. Para a solubilidade em meio ácido a temperatura e a carga de amostra foram significativas, sendo que a melhor região de trabalho foi de 60°C e 4kg/m2. O secador de leito de jorro teve um comportamento estável, não apresentando colapso nas condições operacionais. A concentração de suspensão de Spirulina 5% apresentou melhores resultados em relação a solubilidade protéica em meio aquoso e a digestibilidade “in vitro”. As duas técnicas de secagem apresentaram um aumento similar na solubilidade em meio aquoso. O secador de leito de jorro (CSB) apresentou maior recuperação de ficocianina quando comparado ao produto seco em camada delgada.
- ItemProdução de quitosana a partir de resíduos de camarão: análise do processo e da operação de secagem(2009) Batista, Lucia de Moraes; Pinto, Luiz Antonio de AlmeidaA quitina é encontrada principalmente nos exoesqueletos de crustáceos, insetos e na parede celular de fungos. O biopolímero quitosana é obtido através da hidrólise alcalina da quitina. A despolimerização da quitosana é realizada para se obter um produto com valores baixos de massa molecular. O uso da quitosana em diversas áreas é diretamente relacionada com a massa molecular e o grau de desacetilação do polímero. Os objetivos deste trabalho foram o estudo da cinética de secagem de quitina em camada delgada utilizando um modelo difusivo, considerando a resistência externa à transferência de massa; a determinação do comportamento da massa molecular média viscosimétrica da quitosana, durante a secagem convectiva, em camada delgada; a otimização das etapas de desacetilação e despolimerização da quitosana. A quitina foi obtida de resíduos de camarão. Os experimentos da secagem de quitina e da quitosana foram em secador de bandejas, a 60°C, sendo que para a quitina foram utilizadas duas velocidades do ar de 0,5 e 1,5 m/s. A estimativa da viscosidade intrínseca foi através da equação de Huggins e a massa molecular da quitosana foi calculada pela equação de Mark-Houwink-Sakurada. As otimizações da reação de desacetilação e despolimerização foram realizadas utilizando a metodologia da superfície de resposta. Para a reação de desacetilação foram variados o tempo e a temperatura. Para a reação de despolimerização foram analisados a concentração de ácido clorídrico, a temperatura e o tempo de reação. O modelo difusivo com difusividade efetiva variável, utilizado para analisar a secagem de quitina, apresentou concordância com os dados experimentais, onde foi observado o efeito da resistência externa à transferência de massa, quando utilizada a menor velocidade do ar. A condição ótima da reação de desacetilação para massa molecular foi observada na temperatura de 130°C em 90 min, e correspondeu a massa molecular de 150 kDa e um grau de desacetilação de 90%. A operação de secagem da quitosana causou um aumento na massa molecular média viscosimétrica de 27% e este aumento foi linear com o tempo e a umidade do polímero, apresentando duas regiões. As condições da reação de despolimerização para alcançar 50 kDa foram à temperatura de reação de 65°C, concentração de ácido clorídrico de 35% v/v. Nestas condições a cinética de despolimerização foi de pseudo-primeira ordem, apresentando duas fases.
- ItemSecagem convectiva da microalga spirulina platensis: avaliação das propriedades físicas e bioquímicas(2010) Oliveira, Elizangela Gonçalves de; Pinto, Luiz Antonio de AlmeidaO objetivo no presente estudo foi investigar a operação de secagem da microalga Spirulina platensis em camada delgada através da modelagem matemática e otimização da operação, avaliando as características do produto final através de análises físico-químicas. Foram analisados os dados da umidade de equilíbrio para a isoterma de adsorção a 10, 20 e 30°C e de dessorção a 40, 50 e 60°C, através dos modelos de GAB e BET. O calor isostérico foi determinado pela aplicação da equação de Clausius-Clapeyron. O modelo de GAB apresentou melhor ajuste aos dados experimentais. Os valores da área superficial calculados pelos modelos de GAB e BET foram próximos. O calor isostérico e a entropia diferencial da isoterma de dessorção apresentaram comportamento similar. A teoria da compensação entalpia-entropia foi aplicada nas isotermas, indicando que são controladas pela entalpia. A cinética de secagem foi analisada na faixa de temperatura de 50-70°C, através dos modelos de Lewis, Henderson e Pabis, Henderson, Page e Overhults. O modelo de Henderson e Pabis foi escolhido por apresentar maior significado físico para estimar o valor de difusividade efetiva (Def), sendo os valores encontrados na faixa de 5,54 - 6,60×10-11 m 2 /s, para as temperaturas de 50 e 60°C, respectivamente, e de 1,58×10-10 m2 /s para a temperatura de 70°C. A energia de ativação apresentou um valor de 47,9 kJ/mol. A secagem alterou a cor quando comparada ao material in natura. A secagem foi otimizada na faixa de espessuras e temperaturas do ar de secagem de 3-7 mm e de 50-70ºC, respectivamente, através da metodologia de superfície de resposta para ácido tiobarbitúrico (TBA) e perda de ficocianina no produto final. A melhor condição de secagem foi a 55°C e a 3,7 mm, apresentando uma perda de ficocianina de aproximadamente 37% e valor de TBA de 1,5 mgMDA/kgamostra. Nesta condição de secagem, a composição de ácidos graxos da microalga Spirulina não apresentou diferença significativa (P > 0,05) em relação a microalga in natura.
- ItemSecagem de tomate (Lycorpesicon esculentum Mill) em camada delgada: avaliação das características físico-químicas(2010) Coelho, Karen Dias; Pinto, Luiz Antonio de AlmeidaO tomate (Lycopersicon esculentum Mill) constitui um alimento rico em vitaminas dos complexos A e B e minerais importantes, além de ácido fólico, cálcio e frutose. Ainda o tomate contém licopeno, que é um poderoso antioxidante, capaz de neutralizar a ação dos radicais livres, responsáveis pelo envelhecimento e degeneração das células Poucos produtos in natura têm um conteúdo de umidade tão alto quanto o tomate (cerca de 95%, b.u.) e a sua desidratação tem sido um desafio. A secagem é uma importante operação unitária na conservação de alimentos, pois tem a finalidade de reduzir a atividade de água e conseqüentemente a ação microbiana, reações enzimáticas, oxidativas e hidrolíticas do produto e aumentar sua vida útil. Este trabalho teve como objetivo principal analisar as condições operacionais da secagem de tomate em camada delgada, com escoamento paralelo do ar de secagem, avaliando as características do produto final. Os objetivos específicos foram caracterizar a secagem através de curvas características experimentais, determinar a constante de secagem, difusividade efetiva de umidade e energia de ativação e definir a condição mais adequada para a secagem em camada delgada de tomate utilizando a metodologia de superfície de resposta. As variáveis estudadas foram temperatura (60, 70 e 80°C) e espessura da fatia de tomate (3, 5 e 7mm), buscando como resposta o teor de licopeno, cor, através do ângulo de Hue, e capacidade de produção. Os resultados mostraram que a secagem de tomate em camada delgada, com escoamento paralelo do ar, apresentou o período de taxa constante e primeiro e segundo períodos de taxa decrescente. A difusividade efetiva ficou entre 1,56.10-10 e 2,67.10-10 m²/s para o primeiro período de taxa decrescente e entre 4,21.10-11 e 8,35.10-11 m²/s para o segundo período de taxa decrescente. A energia de ativação apresentou valores médios de 16,99 e 30,64 kJ.mol-1 para o primeiro e segundo período de taxa decrescente, respectivamente. A condição mais adequada de operação encontrada foi temperatura do ar de secagem de 60°C e espessura da fatia de tomate de 3 mm, onde apresentou cor de 47,70°, teor de licopeno de 301,69 μg/g e capacidade de produção de 1,65 kg/m²h.
- ItemAvaliação das propriedades funcionais da anchoita (Engraulis anchoita) e das modificações produzidas durante o armazenamento em gelo e água do mar e processamento(2007) Garcia, Liziane de Vargas; Queiroz, Maria IsabelO trabalho teve por objetivo estudar as propriedades funcionais da anchoita (Engraulis anchoita) e suas modificações quando armazenada em gelo e água do mar e processada como base protéica. A anchoita foi capturada em cruzeiros realizados a bordo do Navio Oceanográfico Atlântico Sul da Fundação Universidade Federal do Rio Grande(FURG), RS, Brasil, próximo a divisa Brasil-Uruguai. Logo após a captura o pescado foi acondicionado a bordo em recipiente de polietileno contendo gelo e água do mar na razão 1:1, de maneira que o pescado ficasse imerso e não em contato direto com o gelo. Parte do lote foi mantido como pescado inteiro e a outra parcela foi eviscerada e despolpada em uma indústria pesqueira local. Polpa e peixe inteiro foram então transportados para o Laboratório de Análise Sensorial e Controle de Qualidade da FURG. O trabalho está constituído por uma revisão bibliográfica, que enfatiza a importância do recurso pesqueiro em estudo como potencial a ser explorado, descorre sobre propriedades funcionais, métodos de avaliação da qualidade e formas de conservação. O desenvolvimento do trabalho é expresso por três artigos. O primeiro teve como objetivo caracterizar o odor da anchoita e verificar suas modificações durante o tempo de armazenamento nas mesmas condições de bordo. Os resultados definiram o frescor da anchoita pelos grupos de odor a maresia, grama e pescado assado, caracterizando-se a perda de frescor pela presença de odor a ácido, penetrante e pungente. O odor pungente passou a ser detectado pelos julgadores a partir do 8° dia de armazenamento. No segundo artigo foram discutidas as alterações sofridas pela matéria-prima em função do tempo de armazenamento em gelo e água do mar sob o ponto de vista da funcionalidade das proteínas, como solubilidade (SP), capacidade de retenção de água (CRA), de gordura (CRG) e capacidade de emulsificação (CE); as alterações do atributo odor (avaliadas sensorialmente) e o frescor (N-BVT, N-TMA e pH), analisados diariamente por um período de 9 dias. Os resultados indicaram redução nos valores médios das propriedades funcionais estudadas, com o tempo de armazenamento. Os parâmetros N-BVT e pH não demonstraram eficiência para serem utilizados como indicadores do limite de frescor da matéria-prima, nas condições experimentais. No entanto, o N-TMA demonstrou importante correlação com o atributo odor, o que o justifica como eficiente parâmetro de avaliação do frescor da anchoíta armazenada em gelo e água do mar. Foi possível indicar 7 dias como limite de aceitabilidade da anchoita, armazenada nas condições experimentais. No terceiro artigo a polpa e as bases protéicas de pescado, elaboradas a partir de diferentes solventes (H2O e H3PO4 0,05%), foram monitoradas quanto aos parâmetros de frescor (N-BVT, N-TMA e pH) e estabilidade das gorduras (índice de peróxido e número de ácido tiobarbitúrico) quando estes produtos são armazenados sob congelamento por 120 dias, bem como, microbiologicamente, no início e no final do período de armazenamento. Ainda neste capítulo foi avaliada a funcionalidade das proteínas das bases protéicas, quando submetidas a secagem a temperatura de 40, 60 e 70°C. Os resultados indicaram que o melhor solvente utilizado para extração de proteínas solúveis foi o H3PO4 e que não foram registradas variações importantes nos parâmetros de frescor, na estabilidade das gorduras e microbiológicos durante o armazenamento das amostras analisadas. O menor tempo e secagem foi obtido para a base protéica elaborada a partir de H3PO4, independente da temperatura utilizada. As maiores SP e CRA foram registradas para a secagem a temperatura de 60°C e para a CRG e CE, os melhores valores foram obtidos para 40°C.