Tesis (Ingeniero de Alimentos).--Universidad de Cartagena. Facultad de Ciencias E Ingenierías. Programa de Ingeniería de Alimentos, 2012 | En el diseño, formulación y desarrollo de nuevos productos alimenticios o el mejoramiento de los productos tradicionales, están condicionados al conocimiento de las características fisicoquímicas, bromatológicas y reológicas de sus componentes. Un eje de valiosa importancia en el área de los alimentos son las dispersiones complejas tales como las emulsiones. Ahora bien, en la formulación y elaboración de las emulsiones se utilizan agentes surfactantes como las proteínas, que se constituyen en barreras moleculares que estabilizan las dispersiones y favorecen su formación. De acuerdo a lo anterior se estandarizara una emulsión alimentaria tipo aceite en agua (O/W) con proteína de Arenca (Triportheus magdalenae), para esto se ha realizado la caracterización fisicoquímica y bromatológica del musculo del pescado, obteniendo un porcentaje de proteína, de 17,85±0,12 permitiendo la recuperación de 72 a 90% en el aislado proteico, para su aplicación en productos alimenticios como pueden ser salsa para ensaladas, mayonesas, pastas para untar, aderezos entre otros productos. Por lo anterior se ha obtenido una emulsión alimentaria tipo aceite en agua (O/W) estabilizada con proteínas aisladas de la Arenca (Triportheus magdalenae), con un comportamiento de fluido No Newtoniano tipo pseudoplástico, el cual presenta una distribución de pequeñas gotas de forma homogénea. Los análisis para evaluar la estabilización se realizaron después de 24 horas de elaborada la emulsión mostrando estabilidad en el producto.

As proteínas do leite são largamente utilizadas nas indústrias alimentícias. Elas podem ser classificadas em relação a suas estruturas: proteínas flexíveis, para as caseínas e as proteínas globulares, para as proteínas solúveis. A superfície do pó reflete a interface ar/água das gotículas de secagem e sabe-se pouco a respeito das interações protéicas que podem se produzir na fabricação dos lácteos em pós. O objetivo deste trabalho foi de elucidar os mecanismos de formação de interfaces ar/água, entre estes dois tipos de proteínas, em função da presença e ausência de fosfolipídeos, e de se focar na ligação existente entre estas proteínas e os processos utilizados industrialmente na atomização. A utilização simultânea, de tensão interfacial, de reologia de cisalhamento interfacial e de reologia de dilatação interfacial permitiu a caracterização das propriedades interfaciais de diferentes misturas a alta concentração de proteínas, e de fosfolipídeos na interface ar/água. As soluções de caseínas e proteínas solúveis mostraram comportamentos diferentes na interface ar/água. Existe uma interação entre as moléculas de caseínas e fosfolipideos ao curso de suas adsorções na interface ar/água. No mais outro resultado interessante deste trabalho, mostra que a adição de fosfolipídeos em soluções de alta concentração de caseínas, antes do processo de atomização, não é suficiente para diminuir o tamanho das gotas formadas nos processos de atomização. | Milk proteins are widely used in food industry. They can be classified in relation to their structure: caseins are flexible proteins, while the soluble proteins are globular. The surface of the powder reflects the air / water interface of droplet drying and we know relatively little about protein interactions that may occur during the manufacture of powder. The objective of this work is to understand the mechanisms of formation of air / water interfaces, between these two different proteins, in the presence and absence of phospholipids, and to examine the link between these properties and the spray-drying processes used. The simultaneous use of surface tension, interfacial shearrheology, and interfacial expansion rheology has allowed us to characterize the interfacial properties of different solutions of high protein concentration. Caseins and soluble protein solutions show different behaviors at the air / water interface. There is an interaction between the molecules of phospholipids and caseins during their adsorption at air / water interface. In addition, another interesting result of this work shows that the addition of phospholipids in highly concentrated solutions of casein before the atomization process is not sufficient to reduce the droplet size formed during atomization. | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Yogurts from goat milk were elaborated and water-soluble soybean extract (WSSE) and Bifidobacterium lactis probiotic culture added during processing. The characteristics of apparent viscosity, water retention capacity and syneresis were analyzed during 29 days of storage and it was verified the influence of WSSE and the probiotic on these rheological properties. The suplementation of WSSE provoked an increase in the viscosity and water retention capacity of the yogurts while reducing the syneresis. The inoculation of the probiotic culture during elaboration of the yogurts did not significantly alter the rheological characteristics of the products. Therefore, the water-soluble soybean extract and the probiotic culture can contribute to the rheological characteristics of yogurts, besides the nutritional and functional improvement advantages already known with the use of these products.<br>Iogurtes a base de leite de cabra foram elaborados e a eles adicionados extrato hidrossolúvel de soja (EHS) e de cultura probiótica Bifidobacterium lactis durante o processamento. As características de viscosidade aparente, capacidade de retenção de água e sinerese foram analisadas durante 29 dias de armazenamento e verificadas a influência do EHS e do probiótico nestas propriedades reológicas. A suplementação de EHS provocou aumento na viscosidade e capacidade de retenção de água dos iogurtes e, ao mesmo tempo, a sinerese foi reduzida. A inoculação da cultura probiótica durante elaboração dos iogurtes não alterou de forma significativa as características reológicas dos produtos. Portanto, a adição de extrato hidrossolúvel de soja e a cultura probiótica, pode contribuir para melhora nas características reológicas de iogurtes, além das vantagens na melhoria nutricional e funcional já conhecidas com a utilização destes produtos.

RESUMO O objetivo deste trabalho é estudar a influência do teor de sólidos, velocidade e tempo de agitação (fatores de entrada) nos parâmetros reológicos e de filtração de fluidos de perfuração à base de água e argila, utilizando um planejamento fatorial do tipo 23 com três experimentos no ponto central + configuração estrela. Foram estudadas duas amostras de bentonitas sódicas industrializadas na Paraíba, caracterizadas por análise química, difração de raio-X e microscopia eletrônica de transmissão. Os fluidos foram preparados com concentrações de 3,0% a 8,0% em massa, utilizando as velocidades de 10.000, 14.000 e 17.000 rpm e os tempos de agitação de 7, 10, 15, 20 e 23 min. Através da regressão dos dados experimentais, verificou-se que dentre os fatores avaliados, o teor de sólidos foi a variável que apresentou maior influência estatisticamente significativa sobre as propriedades reológicas dos fluidos. ABSTRACT The aim of this work is to study the influence of the concentration of solids, speed and agitation time on the rheology of water and clay based drilling fluids. Two sodium bentonite clays supplied by industry from Campina Grande, PB were studied. The physical and mineralogical characterization of the samples was done through chemical analysis, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. A type 23 factorial design with three experiments in the central point + star configuration was developed to evaluate the effect of the some process variables (concentration of solids, speed and agitation time) over the apparent and plastic viscosity and fluid loss. The drilling fluids with concentrations from 3,0% to 8,0% w/w were prepared and mixed by using the speeds of 10,000, 14,000 and 17,000 rpm and agitations time period of 7, 10, 15, 20 and 23 min. The regression analyzis shows that the concentration of solids present correlation with significance with the rheological properties of the fluids.

Orientador: Prof. Dr. Washington Luiz Esteves Magalhães | Coorientador: Prof. Dr. Rilton Alves de Freitas | Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais. Defesa : Curitiba, 09/12/2024 | Inclui referências | Área de concentração: Engenharia e Ciências dos Materiais | Resumo: Microfibrilas de celulose (MFC) são materiais oriundos de fontes renováveis que, em virtude de sua escala nanométrica, apresentam propriedades reológicas de grande interesse como: comportamento tipo gel e grande estabilidade, com alta viscosidade aparente e comportamento pseudoplástico. Os géis a base de MFC podem ser usados em cosméticos, saneantes e até mesmo como precursores para a confecção de aerogéis e xerogéis, entre outros. Neste sentido, o presente trabalho investigou a otimização da produção da MFC e sua subsequente aplicação no desenvolvimento de blendas de MFC e copolímeros, bem como géis de MFC e hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) em sistemas solvente etanol/água, um estudo pioneiro que aborda os efeitos da utilização concomitante de solvente orgânico e copolímero nas propriedades reológicas da MFC. O que resultou no desenvolvimento de um produto sanitizante para mãos com novas propriedades, como maior segurança e propriedades de auto-extinção de chamas. Assim, o trabalho esá dividido cinco capítulos. O primeiro capítulo trata da revisão bibliográfica dos temas envolvidos no desenvolvimento da tese. No segundo capítulo foi estudado o uso de enzimas no processamento da MFC, buscando encontrar melhores condições de processamento para a obtenção de maior viscosidade do gel. De acordo com as caracterizações, observou-se que a utilização de enzimas aumentou o grau de fibrilação da MFC com consequente diminuição do número de passagens pelo moinho requeridos para se atingir a viscosidade máxima, diminuiu o grau de polimerização e aumentou o grau de cristalinidade, sem apresentar sacarificação da celulose. No terceiro capítulo foi investigada a possibilidade de redispersão da MFC seca com a adição de hidroxietilcelulose (HEC) e hidroxipropilmetil celulose (HPMC) antes do processo de secagem. De acordo com as caracterizações reológicas, blendas redispersas, quando comparadas à MFC redispersa e às blendas nunca secas (MFC/HPMC e MFC/HEC), a adição de HPMC e HEC aumentou a viscosidade aparente, tixotropia, estabilidade e módulos de armazenamento e perda. Os ensaios de termodegradação e cinética de termodegradação mostraram diminuição na estabilidade térmica e na energia de ativação do processo de termodegradação das blendas, provavelmente devido à redução das ligações de hidrogênio intracadeia e intercadeia de celulose. No quarto capítulo foram estudadas as interações de MFC e HPMC em sistemas etanol/água. Onde foi mostrado que o etanol tem grande influência na reologia das dispersões de MFC e MFC + HPMC, com aumento do módulo de armazenamento e estabilidade, e diminuição da tixotropia. A adição de HPMC promoveu aumento da viscosidade, diminuição da tixotropia e aumento da estabilidade do sistema. No quinto capítulo, como um emprego prático do estudo, foram desenvolvidas formulações de álcool gel utilizando MFC. A utilização de cogelificantes apresentou aumento da viscosidade e melhorou a estabilidade das formulações. Formulações de álcool gel a 63 % (m/m) de etanol apresentaram auto extinção de chamas. Em ensaios de segurança, formulações com MFC apresentaram menores chamas e explosões por ignição de vapor. O emprego de MFC como gelificante tem por inconveniente a formação de grumos nas mãos (efeito pilling), o qual foi minimizado significativamente com o uso de HPMC, resultado do seu efeito dispersante. Ainda, formulações de álcool gel se mostraram eficazes no combate de patógenos, com 99,9 % de eficácia bactericida | Abstract: Microfibrillated Cellulose (MFC) are materials from renewable sources that, due to their nanometric scale, present rheological properties of great interest, such as: gel-like behavior and great stability, with high apparent viscosity and pseudoplastic behavior. MFC-based gels can be used in cosmetics, cleaning products and even as precursors for the production of aerogels and xerogels, among others. In this sense, this work investigated the optimization of MFC production and its subsequent application in the development of MFC and copolymer blends, as well as MFC and hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC) gels in ethanol/water solvent systems, a pioneering study that addresses the effects of the concomitant use of organic solvent and copolymer on the rheological properties of MFC. This resulted in the development of a hand sanitizer product with new properties, such as greater safety and self-extinguishing flame properties. Thus, the work is divided into five chapters. The first chapter deals with the bibliographic review of the topics involved in the development of the thesis. The second chapter studied the use of enzymes in MFC processing, seeking to find better processing conditions to obtain higher gel viscosity. According to the characterizations, it was observed that the use of enzymes increased the degree of fibrillation of MFC with a consequent decrease in the number of passes through the mill required to reach maximum viscosity, decreased the degree of polymerization and increased the degree of crystallinity, without presenting saccharification of cellulose. The third chapter investigated the possibility of redispersing dry MFC with the addition of hydroxyethyl cellulose (HEC) and hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC) before the drying process. According to the rheological characterizations, redispersed blends, when compared to redispersed MFC and never dried blends (MFC/HPMC and MFC/HEC), the addition of HPMC and HEC increased the apparent viscosity, thixotropy, stability and storage and loss moduli. The thermodegradation and thermodegradation kinetics tests showed a decrease in the thermal stability and activation energy of the thermodegradation process of the blends, probably due to the reduction of intrachain and interchain hydrogen bonds of cellulose. The fourth chapter studied the interactions of MFC and HPMC in ethanol/water systems. It was shown that ethanol has a great influence on the rheology of MFC and MFC + HPMC dispersions, with an increase in the storage modulus and stability, and a decrease in thixotropy. The addition of HPMC promoted an increase in viscosity, a decrease in thixotropy and an increase in the stability of the system. In the fifth chapter, as a practical application of the study, alcohol-based hand sanitizer (ABHS) formulations using MFC were developed. The use of cogelling agents showed an increase in viscosity and improved the stability of the formulations. ABHS formulations with 63 % (w/w) ethanol showed self-extinguishing of flames. In safety tests, formulations with MFC showed lower flames and explosions due to vapor ignition. The use of MFC as a gelling agent has the disadvantage of forming lumps on the hands (pilling effect), which was significantly minimized with the use of HPMC, as a result of its dispersing effect. Furthermore, alcohol gel formulations have proven effective in combating pathogens, with 99.9 % bactericidal efficacy